DE1755368A1

DE1755368A1 - Hydraulische Zwangslenkung fuer gezogene Fahrzeuge

Info

Publication number: DE1755368A1
Application number: DE19681755368
Authority: DE
Inventors: Helmut Steiner
Original assignee: Bergische Achsen Kotz Soehne
Current assignee: Bergische Achsen Kotz Soehne
Priority date: 1968-05-02
Filing date: 1968-05-02
Publication date: 1971-12-23
Also published as: CH481784A; FR2007706A1; BE732254A; NO129192B; US3591203A; AT298992B; GB1208847A; NL6906736A

Description

Bergische Achsenfabrik: Pr. Kotz & Söhne, 5284 Wiehl, Am Ohler Hammer

Hydraulische Zwangslenkung für gezogene Fahrzeuge

Die Erfindung betriff eine hydraulische Zwangslenkung für gezogene Fahrzeuge mit einem am Drehgestell bzw. an der Sattelkupplung angeordneten Geberzylinder und auf eine hintere Lenkachse wirkenden Nehmerzylindern.

Die Zwangslenkung für gezogene Fahrzeuge ist ein wichtiger Beitrag zur Verkehrssicherheit, weil der Breitenanspruch und der Spurbreitenbedarf eines Lastzuges mit Zweiachs- oder Dreiachsanhängern beträchtlich sind. Großer Breitenanspruch in der Kurve beeinträchtigt aber die Verkehrssicherheit überall da, wo die Fahrbahn nicht entsprechend ausgebaut werden kann. Als Maßnahmen zur Minderung des Breitenanspruches sind Allrad- oder Hinterachslenkung für den Anhänger bekannt geworden. Um einerseits die Reifenabnutzung durch Radieren und andererseits den Spurbreitenbedarf zu vermindern sind schon verschiedene Vorschläge für sogenannte selbstlenkende oder zwangsge-· lenkte Hinterachsaggregate bekannt geworden. Dabei werden die

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Einschlagwinkel der Sattelkupplung oder Deichsel einerseits und der hinteren Lenkachse andererseits zwangsläufig voneinander abhängig gemacht.

Die bekannten mechanischen Zwangslenkungen« die im wesentlichen aus einem Hebelgestänge bestehen« haben zunächst den Nachteil, daß für die rein mechanische übertragung der Lenkbewegung große Lenkkräfte aufgewendet werden müssen. Bei Verwendung einer hydraulischen Lenkhilfe sind zusätzliche Vorrichtungsteile erforderlich, bei deren Versagen der Anhänger manövrierunfähig wird. Der herausragende Nachteil der bekannten mechanischen Zwangslenkungen besteht aber darin, daß der Einschlagwinkel für das Drehgestell bzw. die Sattelkupplung nur sehr klein ist.

Weiterhin ist eine hydraulische Zwangslenkung für einen Tiefladewagen bekannt geworden, dessen Radpaare auf der rechten und linken Fahrzeugseite auf getrennten Achsen gelagert und in ihrer Mitte um senkrechte Achsen schwenkbar gegen den Fahrzeugrahmen abgestützt sind, wobei die Lenkbewegung von zwei an der Deichsel angeordneten Geberzylindern zu jeweils einem Jedem Radpaar zugeordneten Nehmerzylinder übertragen wird. Bei dieser bekannten hydraulischen Zwangslenkung ist unter der Deichsel eine mit der Achse fest verbundene Kurvenscheibe angeordnet, die mit den Kolbenstangen der senkrecht angeordneten Geberzylinder

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kraftschlüssig verbunden ist. Die beiden Geberzylinder sind über Rohrleitungen mit dem jedem Radpaar zugeordneten Nehmerzylinder verbunden. Diese bekannte hydraulische Zwangslenkung hat den Nachteil, daß sie in ihrer Grundkonzeption sehr aufwendig ist, weil unterhalb der an der Deichsel angeordneten Kurvenscheibe zwei Geberzylinder und an jedem getrennt aufgehängten Radpaar je ein Neh»erzylinder angeordnet werden müssen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die aus der Kurvenscheibe und den senkrecht darunter angeordneten Geberzylindern bestehende Einrichtung für den Steuerimpuls einen relativ großen Raumbedarf hat. Diese bekannte hydraulische Zwangslenkung kann daher wegen ihrer aufwendigen und raumbedürftigen Grundkonzeption nur an solchen Fahrzeuggestellen eingebaut werden, die speziell für diese Zwangslenkung konstruiert worden sind.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, eine hydraulische Zwangslenkung für gezogene Fahrzeuge zu schaffen, die ohne besonderen zusätzlichen Aufwand an den bekannten Anhängern mit einem Drehgestell oder einer Sattelkupplung eingebaut werden kann. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Zwangslenkung so auszubilden, daß der maximale Lenkeineohlag nicht mehr von den Einrichtungen der Zwangelenkung, sondern nur noch von den Abmessungen der Zugmaschine, des Anhängers und der jeweiligen Aufbauten abhängig ist. Im übrigen liegt der Erfindung die Aufgabe

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zugrunde, die Nachtelle des Standes der Technik zu beseitigen.

Ausgehend von der bekannten hydraulischen Zwangslenkung für gezogene Fahrzeuge mit einem am Drehgestell bzw· an der Sattelkupplung angeordneten Geberzylinder und auf eine hintere Lenkachse wirkenden Nehmerzylindern wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß der Oeberzylinder senkrecht zur Drehachse innerhalb einer Kurvenscheibe angeordnet 1st, daß der Oeberzylinder an dem Drehgestell bzw. an einer Kupplungsplatte der Sattelkupplung des Anhängers befestigt ist» und daß die Kurvenscheibe mit den Rahmen des Anhängers verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Anordnung von Oeberzylinder und Kurvenscheibe an der Vorderachse des Anhängers bzw. an der Sattelkupplung ermöglicht es, bei einer praktischen Ausführungsform die von der Kurvenscheibe gebildete Steuerkurve aus zwei Kreisbogenabschnitten mit verschieden großen Radien und zwei eine stetige Verbindung herstellenden, spiegelbildlich angeordneten Hubkurvenabschnitten zu bilden. Die so ausgebildete Steuerkurve hat den Vorteil, daß der maximal mögliche Lenkeinschlag eines Drehgestelles theoretisch sogar 36O⁰ betragen kann, während der von der Steigung der

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Hubicurvenabschnitte bestimmte Steuerhub für die hintere Lenkachse nur etwa 10 bis 30° beträgt· Zu diesem Zweck sehließen die Hubkurvenabschnitte vorzugsweise einen Zentriwinkel von ca. 8o° ein, während die übrigen 260° den Kreisbogenabschnitten eingeschlossen werden, die sozusagen den Totgang der hydraulischen Zwangslenkung darstellen.

Weiterhin hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Geberzylinder doppelt wirkend auszubilden, und die Enden der beiden Kolbenstangen mit gabelförmigen Köpfen zu versehen, so daß sie an der Steuerkurve mit Rollen anliegen und abrollen können.

Bei einem Sattelauflieger mit einer Sattelkupplung bestehend aus Kupplungsplatte, Gleitplatte, Mitnehmerkeil und Königszapfen ist die Anordnung er erfindungsgemäß ausgebildeten Zwangslenkung vorzugsweise derart getroffen, daß der Geberzylinder und der Königszapfen konzentrisch zur Drehachse an der Gleitplatte befestigt sind. Dabei kann die Gleitplatte mittels eines Kugeldrehlagers drehbar am Rahmen des Anhängers gelagert sein, wobei die Kurvenscheibe und der obere Ring des Kugeldrehlagers mit einer gemeinsamen Halteplatte am Rahmen des Anhängers befestigt sind.

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Bei einem Anhänger mit einem Drehgestell bestehend aus einer Deichsel mit Hilfsrahmen und einem Drehkranz kann die Anordnung der erfindungsgemäß ausgebildeten hydraulischen Zwangslenkung so getroffen sein, daß der Geberzylinder mit dem unteren Drehring am Hilfsrahmen und die Kurvenscheibe mit dein oberen Drehring am Rahmen des Anhängers befestigt sind·

Die beiden Nehmerzylinder an der hinteren Lenkachse können beispielsweise in an sich bekannter Weise zwischen dem unteren Drehring und dem Fahrzeugrahmen angeordnet sein, während sie bei einer Nachlauflenkachse mit Achsschenkellenkung zweckmäßig zwischen dem Achskörper und den Lenkhebeln angeordnet sind.

In bevorzugter Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Zwangslenkung verhalten sich die Volumina des Geberzylinders und der Nehmerzylinder wie 2:1. Weiterhin ist zweckmäßig in die Steuerleitung für das Drucköl ein Vorratsbehälter mit einem gasgefüllten, vorzugsweise mit Druckluft aus der Bremsanlage gefüllten Ausgleichsbehälter eingebaut» aus dem das Lecköl ergänzt und mit dem der Druck im hydraulischen System auf gleicher Höhe gehalten werden kann.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der zwei bevorzugte AusfUhrungs-

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beispiele dner erfindungsgemäß ausgebildeten hydraulischen Zwangslenkung für einen Sattelauflieger und einen Anhänger mit Drehgestell dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 einen Sattelauflieger ohne Aufbauten in Draufsicht;

Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1 entlang der Linie II-II geschnitten;

Figur 3 denselben Ausschnitt in Draufsicht, wobei der Fahrzeugrahmen entlang der Linie III-III in Figur 2 geschnitten ist;

Figur 4 einen Anhänger mit Vorderachse und Drehgestell in Seitenansicht;

Figur 5 denselben Anhänger in Draufsicht;

Figur 6 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 4 entlang der Linie VI-VI geschnitten;

Figur 7 denselben vergrößerten Ausschnitt in Draufsicht;

Figur 8 eine Nachlauflenkachse mit Achsschenkellenkung

zur Veranschaulichung der hinteren Nehmerzylinder zwischen dem Achskörper und den Lenkhebeln in

Draufsicht.
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Der In den Figuren 1 bis J> dargestellte Sattelauflleger 1 besteht Im'Wesentlichen aus einem Rahmen 2, einer starren Hinterachse 3, einer hinteren Lenkachse 4 und einer Sattelkupplung 5. Die bekannte Sattelkupplung 5 besteht im Prinzip aus einer auf einem Hauptrahmen 6 einer - nicht dargestellten Zugmaschine angeordneten Kupplungsplatte 7> einer Gleitplatte 8 mit einem Mitnehmerkeil 9 und mit einem Königszapfen 10. Unter dem Hauptrahmen 6 1st versetzt nach hinten unterhalb P der Sattelkupplung 5 eine Triebachse 11 der Zugmaschine befestigt·

Die Gleitplatte 8 der Sattelkupplung 5 ist mit einem Kugeldrehkranz 12 und einer Halteplatte Ij? am Rahmen 2 des Sattelauf liegers 1 drehbar befestigt. Auf der in den Innenraum des Kugeldrehkranzes 12 hineinragenden Halteplatte 13 ist mit Schrauben 14 eine Kurvenscheibe 15 befestigt, die auf ihrer Innenseite eine Steuerkurve 16 bildet· Die Steuerkurve 16 beil steht aus einem Kreisbogenabschnitt a mit dem Radius r, einem Kreisbogenabschnitt b mit dem Radius R und zwei spiegelbildlich angeordneten« den übergang zwischen den beiden Kreisbogenabschnitten a, b herstellenden Hubkurvenabschnitten c.

Auf der Gleitplatte 8 der Sattelkupplung 5 ist konzentrisch zum Königszapfen 10 ein doppelt wirkender Geberzylinder 17 befestigt, dessen Kolbenstangen 18 gabelförmige Köpfe 19 mit Rollen 20 tragen, die an der Steuerkurve 16 der Kurvenscheibe

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15 abrollen. Die beiden Zylinderräume des Geberzylinders 17 sind über eine Steuerleitung 21 mit Nehmerzylindern 22 verbunden, die zwischen dem Rahmen 2 und der Lenkachse 4 angelenkt sind· In die Steuerleitung 21 ist ein Vorratsbehälter 25 für das DruckÖl mit einem - nicht dargestellten - gasgefüllten Ausgleichsbehälter eingeschaltet.

Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte und erstehend beschriebene Zwangslenkung funktioniert wie folgt:

Bei einem Einschlag des Hauptrahmens 6 der - nicht dargestellten - Zugmaschine gegenüber dem Rahmen 2 des Sattelaufliegers 1 wird die Gleitplatte 8 von der Kupplungsplatte 7 an ihren Mitnehmerkell 9 relativ zum Rahmen 2 des Sattelaufliegers 1 verschwenkt. Dabei werden die Rollen 20 der Kolbenstangen 18 des Geberzylinders 17 an der Steuerkurve 16 entlanggeführt. Die Verkleinerung Ib zw. Vergrößerung der Volumina in den Zylinderräumen des GeberZylinders 17 wird über die Steuerleitung 21 auf die hinteren Nehmerzylinder 22 übertragen, so daß die Lenkachse 4 entsprechend der Stellung des Geberzylinders 17 zu den Hubkurvenabschnitten c an der Steuerkurve 16 einschlägt. Da sich die Volumina der Zylinderräume im Geberzylinder 17 zu den Volumina in den Nehmerzylindern 22 wie 2 : 1 verhalten, entspricht einem Einschlagwinkel des Hauptrahmens 6 von 4o° ein maximaler Einschlagwinkel der Lenkachse 4 von 20°. Wenn der Hauptrahmen

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6 Über einen Winkel vom 40° hinaus eingeschlagen wird« so daß der Geberzylinder 17 sich im Bereich der Kreisbogenabschnitte a, b der Steuerkurve 16 befindet, verändern sich die Volumina im Geberzylinder und den Nehmerzylindern nicht. Erst wenn der Geberzylinder 17 wieder in den Bereich der Hubkurvenabschnitte c zurückgestellt wird, folgt dieser Rückstellung auch die Lenkachse 4 in ihre Grundstellung.

Der in den Figuren 4 bis 7 dargestellte Anhänger 31 besteht im wesentlichen aus einer Vorderachse 32, mit einem Drehgestell 33 aus einem Hilfsrahmen 34 und einem Drehkranz 35* sowie aus einem Rahmen 36, einer starren Hinterachse 37 und einer Lenkachse 38.

Bei diesem AusfUhrungsbeispiel 1st die Kurvenscheibe 15 der erfindungsgemäß ausgebildeten hydraulischen Zwangslenkung mit dem oberen Drehring des Drehkranzes 35 am Rahmen 36 be- * festigt. Der Geberzylinder 17 ist auf eine Befestigungsplatte 39 aufgesetzt, die zusammen nlt dem unteren Drehring des Drehkranzes 35 am Hilfsrahmen 34 befestigt ist. Die hinteren Nehmerzylinder 22 sind wiederum zwischen dem Rahmen 36 und der Lenkachse 38 angelenkt. Die Punktion der hydraulischen Zwangslenkung ist bei diesem Ausführungsbeispiel identisch mit der vorstehend für einen Sattelauflieger beschriebenen Wirkungsweise.

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Bei dem in Figur δ dargestellten Ausführungsbeispiel einer Nachlauflenkachse 4l mit an einem Achskörper 42 angelenkten Lenkhebeln 4j5 und einer diese verbindenden Spurstange 44 sind die beiden Nehmerzylinder 22 zwischen einer am Achskörper 42 befestigten Konsole 45 und den Lenkhebeln 4j5 angelenkt.

Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den nachfolgenden Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht s i nd.

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Claims

Patentansprüche

1. Hydraulische Zwangslenkung für gezogene Fahrzeuge mit einem am Drehgestell bzw. an der Sattelkupplung angeordneten Geberzylinder und auf eine hintere Lenkachse wirkenden Nehmerzylindern« dadurch ge-

^ kennzeichnet, daß der Geberzylinder (17) innerhalb

einer Kurvenscheibe (15) angeordnet ist. daß der Geberzylinder (17) an dem Drehgestell bzw. an einer Kupplungsplatte der Sattelkupplung (5) befestigt ist und daß die Kurvenscheibe (15) mit dem Rahmen (2), (36) des Anhängers verbunden ist.

2. Zwangslenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Kurvenscheibe (15) gebildete Steuerkurve (16) aus zwei Kreisbogenabschnitten (a,b)

P mit verschieden großen Radien (r, R) und zwei eine

stetige Verbindung herstellenden, spiegelbildlich angeordneten Hubkurvenabschnitten (c) besteht.

3. Zwangslenkung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubkurvenabschnitte (c) einen Zentriwinkel von ca. 8o° einschließen.

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4. Zwangslenkung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Geberzylinder (17) doppelt wirkend ausgebildet ist.

5. Zwangslenkung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der beiden Kolbenstangen (l8) gabelförmige Köpfe (19) tragen und der Steuerkurve (16) mit Rollen (20) anliegen.

6. Zwangslenkung nach den Ansprüchen 1 bis 5, für Sattelauflieger mit einer Sattelkupplung bestehend aus Kupplungsplatte, Gleitplatte, Mitnehmerteil und Königszapfen, dadurch gekennzeichnet, daß der Geberzylinder (17) und der Königszapfen (10) konzentrisch zur Drehachse an der Gleitplatte (8) befestigt sind.

7· Zwangslenkung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitplatte (8) mittels eines Kugeldrehkranzes (12) drehbar am Rahmen des Sattelaufliegers (1) gelagert ist.

8. Zwangslenkung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (15) und der obere Ring des Kugeldrehkranzes (12) mit einer gemeinsamen Halteplatte (13) am Rahmen (2) des Sattelauf-

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liegers (1) befestigt sind.

9* Zwangslenkung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rahmen (2) des Sattelaufliegers (1) und der Lenkachse (4) in an sich bekannter Weise zwei Nehmerzylinder (22) angeordnet und mittels einer Steuerleitung (21) über Kreuz mit dem doppelt wirkenden Geberzylinder (17)verbunden sind.

10. Zwangslenkung nach den Ansprüchen 1 bis 5 für Anhänger mit einem Drehgestell bestehend aus einer Deichsel mit Hilfsrahmen und einem Drehkranz, dadurch gekennzeichnet, daß der Geberzylinder (17) mit dem unteren Drehring des Drehkranzes (35) am Hilfsrahmen (34) und die Kurvenscheibe (15) mit dem oberen Drehring des Drehkranzes (55) am Rahmen (36) des Anhängers (31) befestigt sind.

11. Zwangslenkung nach den Ansprüchen 1 bis 8 für Sattelauflieger oder Anhänger mit einer Nachlauflenkachse, dadurch gekennzeichnet, daß die Nehmerzylinder (22) zwischen dem Achskörper (42) und den Lenkhebeln (43) angeordnet sind.

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12. Zwangslenkung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Volumina des Geberzylinders (17) und der Nehmerzylinder (22) sich wie 2 : 1 verhalten.

13· Zwangslenkung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in die Steuerlei tung (21) ein
Vorratsbehälter (23) für daö Drucköl mit einem gasgefüllten, vorzugsweise mit Druckluft aus der Bremsanlage gefüllten Ausgleichsbehälter eingebaut ist.

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