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Einzelradaufhängung mit Luftfederung bei einem geländegängigen Fahrzeug
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einzelradaufhängung mit Luftfederung bei einem
geländegängigen Fahrzeug mit Abstützung des Fahrzeugrahmens auf die Radachsen unter
Vermittlung von Zylinder-Kolben-Kraftgeräten sowie einer Luftfederung, wobei zur
Erzielung eines Höhenausgleichs zwischen je zwei oder mehr auf einer Fahrzeugseite
hintereinander angeordneten Rädern die Zylinder der zu diesen Rädern gehörenden
Kraftgeräte durch eine Ausgleichsleitung miteinander verbunden sind.
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Mit der Erfindung wird bezweckt, eine solche Einzelradaufhängung so
zu gestalten, daß sich besonders günstige Verhältnisse für das Fahren und Lenken
des Fahrzeuges ergeben. Die Erfindung besteht darin, daß bei Anwendung von Querlenkern
zur Verbindung der Räder mit dem Fahrzeugrahmen auf einem Querlenker jedes Rades
eine balgförmige Luftfeder sitzt, deren oberer Teil gegenüber dem Fahrzeugrahmen
durch einen weiteren Querlenker geführt ist, und daß der Fahrzeugrahmen mit Hilfe
der auf Zug beanspruchten Zylinder-Kolben-Kraftgeräte an den oberen Teilen der Luftfedern
hängt. Zweckmäßig kann die Luft aus den balgförmigen Luftfedern zur Absenkung des
Fahrzeugrahmens auf ausgefahrenen Stützen abgelassen und zum Übergang in die Fahrstellung
Luft in die Luftfedern eingedrückt werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 das Fahrgestell eines geländegängigen Autokranes
in einem lotrechten Längsschnitt, Fig. 2 die zugehörige Draufsicht ohne die Motoren
und die an diesen sitzenden Getriebe, wobei auch die auf der einen Seite befindlichen
Rädern weggelassen sind, Fig. 3 eine Schrägansicht der Aufhängung eines Rades und
Fig. 4 bis 6 das Fahrgestell schematisch bei verschiedenen Geländeverhältnissen
in Seitenansicht. Der Rahmen des Fahrgestelles wird durch einen biege- und torsionssteifen
Hohlkasten 1 gebildet. Er trägt den Kranaufbau, dessen untere Begrenzung in Fig.
1 durch die strichpunktierte Linie 5 angedeutet ist und der auf dem Fahrgestell
um eine lotrechte Achse 6 schwenkbar ist. Am vorderen Ende des hohlen Rahmens 1
sitzt ein Führerhaus 7.
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Das Gerät hat zwei Motoren 8, 9. Der Motor 8 ist hinter dem Führerhaus
7 im wesentlichen oberhalb des Hohlkastens 1 so angeordnet, daß seine Ölwanne und
ein Teil des angeflanschten Getriebes durch die Öffnung 2 bzw. 3 in das Innere des
Kastens hineinragen. Er treibt über eine im Inneren des Kastens 1 befindliche Kardanwelle
10 und ein ebenfalls in diesem Raum angeordnetes dreifaches Differentialgetriebe
11 zwei Paare von Fahrzeugrädern 12, 13 der beiden vorderen Fahrzeugachsen an. Der
Motor 9 ist mit seiner unteren Hälfte innerhalb des Hohlkastens angeordnet und ragt
mit seinem oberen Teil durch die Öffnung 4 hindurch. Er treibt über eine im Inneren
des Kastens 1 befindliche Kardanwelle 14 und ein in demselben Raum angeordnetes
dreifaches Differentialgetriebe 15 zwei Paare von Fahrzeugrädern 16, 17 der beiden
hinteren Fahrzeugachsen an.
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Der Fahrzeugantrieb durch beide Motoren 8, 9 erfolgt vorzugsweise
bei Geländefahrt mit einer entsprechend großen Leistung. Bei Fahrt auf der Straße
wird es häufig genügen, wenn das Fahrzeug nur durch eine der beiden Motoren angetrieben
wird, wobei der andere als Reserve zur Verfügung steht. Zur Betätigung des Kranes
wird einer, 9, der beiden Motoren verwendet, der dann mit verminderter Drehzahl
laufen kann. Beide Motoren übertragen ihre Antriebsleistung über je einen Strömungswandler.
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Jedes der Räder 12, 13, 16, 17 ist an dem Hohlkasten 1 in bekannter
Weise mit einem Paar von Querlenkern 18, 19 befestigt, von denen der untere länger
ist als der obere. Die Räder 12, 13 der beiden vorderen Achsen und die Räder 17
der hinteren Achse sind lenkbar. Zum Lenken dienen die Stangen 20, 21, 22 (Fig.2),
die gemeinsam mittels einer Stange 23 über Hebelscheiben 24, 25, 26 betätigt werden.
Die
Fahrzeugräder sind mit Hilfe von balgartigen Luftfedern 27 gefedert, und zwar die
vorderen Räder 12, 13 mit je einer Luftfeder und die hinteren Räder 16, 17
mit deren zwei. Die Luftfedern 27 stützen sich auf die oberen Querlenker 18. Die
oberen Abschlußscheiben 28 der Luftfedern 27 werden mit Hilfe von am Hohlkasten
1 angelenkten Schwingen 29 geführt. An der oberen Scheibe 28 jeder Luftfeder 27
bzw. jedes Luftfederpaares greifen zwei hydraulische Einrichtungen an, die aus je
einem Zylinder 30 und einem in diesen geführten Kolben mit einer Kolbenstange 31
bestehen und von der Scheibe 28 aus schräg nach unten gerichtet sind, wo die Kolbenstange
31 an dem Hohlkasten gelenkig befestigt ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß
der Druck der im Inneren der Einrichtung befindlichen Flüssigkeit den Kolben 31
in den Zylinder hineinzuziehen sucht. Die Zylinder 30 jedes Rades, z. B. des Rades
12, sind durch einen Schlauch 32 und eine anschließende Leitung 33 mit den Zylindern
derjenigen hydraulischen Einrichtungen verbunden, die dem dahinter angeordneten
Rad, z. B. 13, zugeordnet sind.
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Auf diese Weise ist ein hydraulischer Höhenausgleich zwischen den
beiden hintereinander angeordneten Rädern hergestellt. Denn z. B. beim Anheben des
Rades 12 werden die zugehörigen Kolbenstangen 31 um ein bestimmtes Maß aus den Zylindern
30 herausgezogen. Hierdurch wird eine entsprechende Flüssigkeitsmenge aus diesen
Zylindern herausgedrückt und durch die Schläuche 32 und die Leitung 33 in die zu
dem Rad 13 gehörenden Zylinder hineingedrückt, so daß sich dieses Rad um den gleichen
Betrag nach unten bewegen muß. Unabhängig hiervon ist die durch die Luftfedern 27
bedingte Federbewegung der Räder.
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Da sich bei der beschriebenen Einzelradaufhängung die Radachsen in
lotrechten Ebenen bewegen, ändert sich beim gegenläufigen Schwingen zweier Räder
in der Höhenrichtung deren Achsabstand voneinander nicht, im Gegensatz zu den Verhältnissen
bei einem mechanischen Höhenausgleich, bei dem die an den Enden einer Längsschwinge
sitzenden Radachsen Kreisbögen beschreiben, deren Radius gleich der halben Länge
der Schwinge ist. Infolgedessen kann man auf einfachere Art größere Ausschläge in
der Höhenrichtung erzielen als bei einem mechanischen Höhenausgleich.
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Außerdem nimmt der hydraulische Höhenausgleich weniger Platz in Anspruch
als ein mechanischer Ausgleich. Infolgedessen können die einzelnen Räder größere
Lenkausschläge ausführen (vgl. Fig. 2).
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Die geschilderte Einzelradaufhängung mit hydraulischem Höhenausgleich
und der hierdurch ermög- z lichte große Ausschlag nach oben und unten bewirkt, daß
sich die einzelnen Räder den verschiedenen Geländeunebenheiten besonders gut anpassen
und eine gleichmäßige Belastung aller Räder auch bei schwierigem Gelände gewähTleistet
isst. So zeigt z. B. E Fig. 4, wie das Fahrgestell eine Böschung mit 26 % Steigerung
anfährt. Gemäß Fig. 5 fährt das Fahrzeug über eine Erhöhung mit einer beiderseitigen
Neigung von ebenfalls 26 %, und Fig. 6 zeigt das Hindurchfahren eines Fahrzeuges
gemäß der Erfindung durch einen Graben mit einer beiderseitigen Neigung gleicher
Größe. In allen diesen Fällen liegen sämtliche Räder auf dem Boden an, und der Fahrwerkrahmen
bleibt frei vom Boden.
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Das Vierachsfahrzeug hat sonach etwa die gleichgünstigen Eigenschaften
wie ein Zweiachsfahrzeug. Zum Absenken des Fahrzeugrahmens 1 auf nicht dargestellte,
ausgefahrene Stützen kann man die Luft aus den Luftfedern 27 ablassen. Zum Übergang
in die Fahrstellung wird dann in die Luftfedern wieder Luft eingedrückt.
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Auch beim Fahren von schwerer Last kann man die Luft aus den Luftfedern
ablassen, wobei deren Aufgabe durch nicht dargestellte Gummiklötze übernommen wird.
Zum Beispiel kann bei Kranbetrieb durch Anwendung besonders harter Gummiklötze die
Querneigung auf das dabei erforderliche Maß vermindert werden.
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Die Erfindung ist naturgemäß auch anwendbar, wenn abweichend von dem
dargestellten Ausführungsbeispiel mehr oder weniger als vier Fahrzeugachsen vorhanden
sind; z. B. kommen auch einmotorige Fahrzeuge mit nur drei Achsen in Betracht, wowei
zwischen zwei Achsen ein hydraulischer Höhenausgleich angewendet wird. Es kann auch
vorkommen, daß zwischen mehr als zwei hintereinander angeordneten Achsen, z. B.
zwischen dreien, ein solcher hydraulischer Ausgleich vorgesehen wird.