DE19645651C1 - Zweiachsiges Arbeitsfahrzeug - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein zweiachsiges Arbeitsfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiges gattungsgemäßes Arbeitsfahrzeug ist aus der WO 89/00125 A1 bekannt. Das bekannte zweiachsige Arbeitsfahrzeug umfaßt einen Vor­ derwagen mit einem höhenverschwenkbaren Kranausleger als Arbeitsgerät, wobei der Vorderwagen mit einem knickgelenkten Hinterwagen in Verbin­ dung steht. Der Hinterwagen trägt eine nicht lenkbare Antriebsachse, vor­ zugsweise einen leicht zugänglichen Quermotor sowie Hydraulikpumpen. Obwohl bei einer Ausführungsform der Erfindung das Knickgelenk starr und die Achse pendelnd angelenkt ist, kann das Knickgelenk auch als ein be­ kanntes Knick-Pendelgelenk ausgebildet sein. Dann ist die Hinterachse starr angelenkt und der ganze Hinterwagen führt bei Bodenunebenheiten eine be­ grenzte Pendelung aus.

Bekannte Arbeitsfahrzeuge der eingangs genannten Art kommen z. B. als Teleskopstapler zum Einsatz, um Lasten aufzunehmen und diese unter Aus­ nutzung des wendigen Reifenfahrwerks schnell an einen anderen Ort zu transportieren. Solche Teleskopstapler müssen andererseits quasi stationär arbeiten, wenn die beträchtliche Hublänge und Reichweite ihres Teleskop­ armes ausgenutzt wird, um die Last beispielsweise an einer Baustelle auf große Höhe zu bringen und dort an genau bestimmter Stelle abzusetzen. Obwohl der Geräteführer im allgemeinen darin geübt ist, mit dem Arbeits­ fahrzeug das Lade- oder Entladeziel genau anzufahren, verbleibt ihm jedoch als wesentlich schwierigere Vorgabe, eine aufgenommene Last in der bei ausgefahrenem Teleskoparm gegebenen erheblichen Entfernung bzw. Höhe in geringen Maßen von etwa 0,5 m seitlich zu bewegen, um sie beispiels­ weise an einem Hochbau in eine seitlich begrenzte Öffnung hineinzudirigie­ ren. Um in solch kritischen Situationen ein mehrmaliges Rangieren und dar­ aus resultierende Kippgefahren des Arbeitsfahrzeuges zu vermeiden, muß entweder die Nutzlast reduziert werden, oder es wird Gebrauch gemacht von einem am Teleskoparmende hinter der Staplergabel angeordneten Quer­ schnitten oder von über der Vorderachse angeordneten aufwendigen Lenk­ systemen zur verbreiterten Abstützung des Fahrzeuges.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zweiachsiges Arbeitsfahrzeug der eingangs bezeichneten Art dahingehend zu verbessern, daß es bei leich­ ter Bedienbarkeit und vorteilhaften Fahr- und Lenkeigenschaften gleicher­ maßen in der Lage ist, Querbewegungen einer Last auf einfache Weise feinfühlig, genau und ohne Verfahren des Fahrzeuges allein unter Benutzung seiner Lenkmittel auszuführen.

Aus der FR 26 05 966 A1 ist ein knickgelenktes, zweiachsiges Arbeitsfahr­ zeug bekannt, bei dem der Hinterwagen deutlich länger ist als der Vorder­ wagen, bei dem sich das Knickgelenk im vorderen Viertel des Radstandes befindet. Eine Achsschenkellenkung ist jedoch nicht vorgesehen, auch dient die ungleiche Länge von Vorder- und Hinterwagen sowie die außermittige Anordnung des Knickgelenkes nicht dazu, Querbewegungen einer Last auf einfache Weise feinfühlig, genau und ohne Verfahren des Fahrzeuges allein unter Benutzung seiner Lenkmittel auszuführen.

Aus der DE 28 52 613 A1 ist ein dreiachsiger Gelenkbus mit kombinierter Knick- und Achsschenkellenkung bekannt, wobei lediglich die vorderste Achse gelenkt ist. Der Vorderwagen ist deutlich länger als der Hinterwagen und das Knickgelenk befindet sich im hinteren Teil desjenigen Abstandes, der durch die gelenkte Vorderachse und die Achse des Hinterwagens defi­ niert wird.

Schließlich ist aus der DE 36 32 416 A1 ein zweiachsiges, knickgelenktes Arbeitsfahrzeug bekannt, bei dem zum Höhenausgleich beim Schrägfahren am Hang ein Höhenausgleichs-Mechanismus vorgesehen ist.

Zur Lösung der vorstehend formulierten Aufgabe wird erfindungsgemäß ein zweiachsiges Arbeitsfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorge­ schlagen. Neben der funktionsbedingten Anordnung einer achsschenkelge­ lenkten Starrachse am Vorderwagen und einer knickgelenkten Achse am Hinterwagen des Fahrzeuges ermöglicht eine Anordnung des Knickgelenks etwa im hinteren Viertel des Radstandes, daß allein durch Lenkung des Fahrzeuges im Stillstand sich eine ausreichende Querverschiebung der am Auslegerende befindlichen Staplergabel selbsttätig einstellt. Positionskorrek­ turen mit Hilfe unvorhersehbare Ergebnisse nach sich ziehender Fahrbewe­ gungen des Fahrzeuges sind folglich nicht mehr notwendig. Die erfindungs­ gemäß zur Querverstellung des Teleskoparmes ausgenutzten gekoppelten Lenkbewegungen der Vorderräder und der Hinterachse verändern die Standfestigkeit des Fahrzeuges nicht oder nur in vernachlässigbarem Um­ fang.

Durch entsprechende Auswahl und Abstimmung des Knickwinkels der Pen­ delachse (oder des eine Starrachse aufweisenden und mittels eines Knick­ pendelgelenks an den Vorderwagen angeschlossenen Hinterwagens) und des Einschlagwinkels der Vorderräder kann erreicht werden, daß beide Achsmit­ ten immer auf einer gemeinsamen Kreisbahn um den Lenkkreismittelpunkt laufen und somit zwischen den Achsen bzw. den daran angebrachten Rädern keine Verspannungen auftreten.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Un­ teransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der auf die Zeichnung bezug­ nehmenden nachfolgenden Beschreibung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Arbeitsfahrzeuges nach der Erfindung mit angebauter Teleskopstaplergabel,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Rahmen- und Achsanordnung des Fahr­ zeuges nach Fig. 1,

Fig. 3 eine schematischer Darstellung der seitlichen Verlagerung der den Teleskopausleger enthaltenden Fahrzeuglängsachse durch Lenkung des Fahrzeuges im Stillstand.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel enthält ein als Teleskopstapler ausge­ führtes Arbeitsfahrzeug nach der Erfindung einen längeren Vorderwagen 2 mit einer achsschenkelgelenkten starren Vorderachse 1. Auf dem Vorder­ wagen 2 sind eine Fahrerkabine 20, ein als Teleskoparm 21 mit vorderer Staplergabel 24 ausgeführtes Arbeitsgerät, ein den Teleskoparm lagerndes sich weit nach hinten bis über den Hinterwagen 10 erstreckendes Gerätege­ stell 22, Hydraulikzylinder 23 für den Schwenkhub des Teleskoparms 21, nicht gezeigte Tanks für Kraftstoff und Hydrauliköl sowie Steuergeräte für die Arbeitshydraulik angeordnet.

Der gemäß Fig. 2 am rückwärtigen Ende verjüngte Vorderwagen 2 des Fahrzeugs ist über ein eine senkrechte Gelenkachse enthaltendes Knickge­ lenk 3 und über beidseitige Knicklenkzylinder 4 mit einem kürzeren Hinter­ wagen 10 gelenkig verbunden. Am Hinterwagen 10 sind nach vorn gerichte­ te Knicklager-Anschlußteile 11 so angebracht, daß die senkrechte Knickge­ lenkachse sich in einem in Fig. 3 eingezeichneten Abstand a vor der Hinter­ achse 12 befindet. Der Hinterwagen 10, an dem die Hinterachse 12 pen­ delnd gelagert ist, trägt einen vorzugsweise quer liegenden Antriebsmotor, eine hydrostatische Fahrantriebspumpe, eine Arbeitshydraulikpumpe sowie Kühleinrichtungen für Motor und Hydraulik innerhalb des Motorraums 13. Für Wartungen oder Reparaturen kann die Motorhaube geöffnet werden, so daß alle Antriebsaggregate von hinten und beiden Seiten zugänglich sind.

In Fig. 2 ist angedeutet, daß die Knicklenkung der Hinterachse 12 mit der Lenkung der Vorderräder vorzugsweise so gekoppelt ist, daß beide Achsmit­ ten 5 in sämtlichen Lenkstellungen auf einem gemeinsamen Kreisbogen 6 um den Lenkkreismittelpunkt 15 liegen. Dazu sind die Stangenseiten der Knickzylinder 4 einenends über nicht gezeigte Hydraulikleitungen an die Enden eines doppelt wirkenden Lenkzylinders 14 und die Kolbenseiten der Knickzylinder über nicht gezeigte Hydraulikleitungen an den Drehschieber/ Lenkdruckverteiler einer in der Fahrerkabine 20 angeordneten Servolenkung angeschlossen. Die Kolbenstange des parallel zur Vorderachse 1 angeordne­ ten Lenkzylinders 14 ist über Spurstangen 16 mit Spurhebeln 17 der Achs­ schenkel der Vorderräder 7, 8 verbunden, so daß bei einer Lenkbetätigung z. B. nach links in Fig. 2 über den Lenkdruckverteiler Hydrauliköl von der Antriebspumpe dem rechten Knicklenkzylinder 4 zuströmt und dessen aus­ fahrender Kolben Öl in den Lenkzylinder 14 drückt, um dessen Kolben nach rechts zu bewegen und damit die Vorderräder 7, 8 nach links zu drehen. Das dabei aus dem Lenkzylinder 14 verdrängte Öl strömt dem linken Knicklenk­ zylinder 4 stangenseitig zu, dessen Kolbenraum über den Lenkdruckverteiler mit dem Rücklauf verbunden ist. Selbstverständlich muß das Volumen des Lenkzylinders 14 mit den Volumina der Knicklenkzylinder 4 stangenseitig übereinstimmen, damit in jeder Endlage des Lenkzylinders sich auch die Knicklenkzylinder in Endlage befinden.

Anstelle des vorbeschriebenen Beispiels einer hydraulischen Kopplung sind beliebige andere z. B. elektrische oder elektro-hydraulische Kopplungsarten möglich. Es kann auch eine Entkopplung z. B. mit Hilfe von Umschaltventi­ len vorgesehen werden, um bei Bedarf nur die Vorderradlenkung zu betäti­ gen oder das Verschwenken des Hinterwagens 10 getrennt steuern zu kön­ nen.

In Fig. 3 sind schematisch mit ausgezogenen Linien die beiden Radachsen 1 und 12 einschließlich ihrer Räder sowie die Fahrzeuglängsachse dargestellt, die der Längsmittelachse 18 des Vorderwagens 2 entspricht und mit der Längsmittelachse des durch den Teleskoparm 21 gebildeten Arbeitsgerätes übereinstimmt. Die Fahrzeuglängsachse schneidet Vorder- und Hinterachse jeweils in deren Achsmitte 5. Der Endpunkt 25 am linken Ende der Längsmittelachse des Vorderwagens 2 entspricht dem in Fig. 1 gezeigten Lastschwerpunkt.

Im Fall einer Lenkverstellung (Vorderräder 7, 8 nach links, Hinterachse 12 nach rechts) rollen die Vorder- und Hinterräder auf dem Boden ohne Fahr­ zeugvortriebsbewegung entsprechend den mit unterbrochenen Linien ange­ deuteten Spurlinien s_V bzw. s_H auf Kreisbögen ab. Dabei wird die Lage der Hinterachse 12 und des Knickgelenks 3 so verändert, daß die Lenkmittel­ achse 18 den bei 18' gezeigten Verlauf einnimmt und die Last eine Querbe­ wegung von 25 nach 25' erfährt.

Da gleichzeitig die Lenkgeometrie berücksichtigt und im Fall zweier ange­ triebener Achsen auch deren Gleichlauf gewährleistet sein muß, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, für das Maß des Abstandes a = ¹/₄ bis ¹/₆ des Radstandes zu wählen. Der Gleichlauf sämtlicher Räder ist gewährleistet, wenn, wie in Fig. 2 eingezeichnet, die Achsmitten 5 auf der gleichen Bahn des Kreisbogens 6 um den Lenkkreismittelpunkt 15 liegen.

Bei einer nicht gezeigten Ausführungsform des Arbeitsfahrzeuges nach der Erfindung kann zur Herbeiführung eines Hangausgleiches auf besonders un­ ebenem Gelände oder einer Horizontierung des das Arbeitsgerät tragenden Vorderwagens 2 in der vorbeschriebenen kritischen Belastungssituation die Vorderachse 1, unabhängig von der pendelnden Hinterachse oder dem Hin­ terwagen, um einen geringen Winkelbetrag im Sinne eines Pendelweges verstellbar sein. Zu diesem Zweck ist beispielsweise die Vorderachse zwar pendelnd gelagert, normalerweise jedoch mittels beiderseits des Vorderwa­ gens 2 zwischen diesem und der darunter liegenden Achse abgestützter Schraubspindeln oder Verriegelungszylinder starr gehalten, so daß diese Verstellmittel nur im genannten Bedarfsfall betätigt werden.

Claims (4)

1. Zweiachsiges Arbeitsfahrzeug mit einem ein Arbeitsgerät tragenden Vorderwagen (2) und einem an dem Vorderwagen (2) mittels eines Knickge­ lenks (3) angelenkten Hinterwagen (10), wobei das Arbeitsgerät tragende Aufbauten über dem Knickgelenk (3) oder nach hinten darüber hinausragend auf dem Vorderwagen (2) angeordnet sind und die Vorderachse (1) eine mit der Knicklenkung des Hinterwagens (10) gekoppelte Achsschenkellenkung für die Vorderräder (7, 8) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorderwagen (2) die Fahrerkabine (20) trägt und deutlich länger ist als der Hinterwagen (10),
und daß sich das Knickgelenk (3) im hinteren Viertel des Radstandes befin­ det.

2. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor und die Arbeitspumpen auf dem Hinterwagen in quer ver­ laufender Anordnung hinter der Hinterachse (12) vorgesehen sind.

3. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor in Längsrichtung über der Hinterachse (12) angeordnet ist.

4. Arbeitsfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorderachse (1) mit dem Vorderwagen (2) über bedarfs­ weise betätigbare Verstelleinrichtungen normalerweise starr verbunden ist, über die die Vorderachse bei notwendigem Hangausgleich oder Horizontie­ rung des Vorderwagens (2) diesem gegenüber um geringe Winkelbeträge im Sinne von Pendelbewegungen verstellbar ist.