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Dämpfungs - Steuerzylinder für selbstspurende Nachlaufachsen
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Beschreibung Die Erfindung befaßt sich mit selbstspurenden Nachlaufachsen
und deren technischer Verbesserung im Zusammenhang mit Anhänger- und Auflieger-
Fahrzeugen.
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Die sogenannten lenk- oder zwangsgelenkten Achsen sind dabei ausgeschlossen.
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Selbstspurende Nachlaufachsen sind bekannt, haben aber den Nachteil,
dass sie Lenkvorgänge nur bei gutem Reibungsschluß mit der Fahrbahn selbständig
im Zusammenhang mit einer starren Spurachse auslösen. Bei Rückwärtsfahrt müssen
selbstspurende Nachlaufachsen, gemäß dem Stand der Technik, arretiert sein, da sie
eufgrund ihrer Lenk-Kinematik auslenken, d.h. ausscheren würden.
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Eine Lenkung des rückwärtsfahrenden Zuges ist somit bei gesperrter
Nach auf achs des Anhängers oder Aufliegers nur über die Zugmaschinenlenkung möglich.
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Zur Erläuterung der Erfindung sei vorweg die Funktion einer selbstspurenden
Nachlaufachse sowie deren Arbeits-und Wirkungsweise angesprochen. Dabei wird nur
1 Achse einbezogen, obwohl es möglich ist, mehrere Nachlaufachsen hintereinander
anzuordnen.
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Aus Figur 1 ist eine selbstspurende Nachlaufachse in Draufsicht zu
ersehen.
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Pfeil (5) zeigt die Vorwärtsfahrtrichtung. Der Lenkdrehpunkt [1l liegt
ausserhalb des Rades bzw. Achsdrehpunktes (3) und innerhalb der Radspurmittellinie
(4). Bei Vorwärtsfahrt in Pfeilrichtung (5) wirkt über das Rad [2) ein Drehmoment
in Pfeilrichtung (6) um den Lenkdrehpunkt [1). Da das gegenüberliegende Rad t7]
bei Geradeausfahrt ein gleichgroßes Drehmoment (8) um den Lenk-Drehpunkt (9) erzeugt
und die Drehmomente (6) und (8) entgegengesetzt sind, entstehen keine lenkungsauslösenden
Kräfte und beide Räder (2) und (7) bleiben in der gezeichneten Lage, gemäß Figur
1.
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Wird nun bei Kurvenfahrt einerseits durch die starre Spurachse und
andererseits durch den Reibungsschluß mit der Fahrbahn eine Kraft (lo) auf das Rad
t2) und in Pfeilrichtung weitergehend auch auf das Rad (7) ausgeübt, dann
entsteht
ein zusätzliches Drehmoment um den Lenkdrehpunkt (1) bzw. (9).
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D.h. das Drehmoment (6) wird vergrößert und da beim Rad (7) dieses
Drehmoment, hervorgerufen durch die Kraft (wo), entgegen dem Drehmoment (ß) wirkt,
wird das Drehmoment t8) verkleinert und die Räder t2) und [73 lenken um die Lenkdrehpunkte
t1) bzw. 193 ein und versuchen sich der Kurvenbewegung des Anhängers oder Auflieger
anzupassen.
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Um den Spurlauf insbesonders bei Geradeausfahrt zu stabilisieren und
die Rückführung der eingeschwenkten Räder sicher in die Geradeausfahrt zu gewährleisten,
sind sogenannte Stabilisierungszylinder t111 und (12) eingebaut.
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Die Stabilisierungszylinder sind im Regelfall so beaufschlagt, dass
sie sich bei Geradeausfahrt kräftemäßig ausgleichen.
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Um Flattern der Lenkung bei selbstspurenden Nachlaufachsen zu vermeiden,
ist nicht selten zusätzlich ein scgenannter Dämpfungszylinder (13) eingebaut, wobei
z.B. über einen gedrosselten Olumlauf innerhalb oder ausserhalb dieses Dämpfungszylinders
ein Uberschnelles Reagieren der Lenkung, d.h. sogenanntes Flattern vermieden wird.
Ober die Stabilisierungszylinder (11) und (12) oder über mechanische bzw. luftangesteuerte
Sperrvorrichtungen kann nun die Achse bei Rückwärtsfahrt gesperrt werden.
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Der eigentliche Erfindungsgedanke geht nun davon aus, diesen DSmpfungszylindar
(13) weitere Aufgaben zuzuordnen, so dass mit einem Minimalaufwand ein wesentlicher
technischer und praktisch verwendbarer Vorteil entsteht.
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Dieser Vorteil wird nachstehend erläutert und beschrieben. Dabei wird
die Nummer 13 des Dämpfungszylinders auch für den Dämpf- Steuerzylinder übernommen,
da sich dieser zeichnungsmäßig vom reinen Dämpfzylinder nicht unterscheidet und
der Unterschied im erweiterten Benutzungsbereich, verbunden mit entsprechender Ansteuerung
im wesentlichen beschrieben und nicht gezeichnet sein braucht. Deshalb wird in der
Beschreibung unter Pos. 13 einerseits vom Dämpfungszylinder und andererseits vom
Dämpf- Steuerzylinder gesprochen.
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Der Dämpfzylinder ist gemäß Figur 1 am, Lagerpunkt (14) über die Kolbenstange
(15) mit dem Achskörper drehbar verbunden. Der eigentliche Dämpfzylinder (131 kann
auf der Kolbenstange (15) hin-und herwandern, d.h. gemäß Zeichnung nach links und
rechts ausweichen und nimmt bei dieser Bewegung über den Verbindungspunkt 123) die
Spur- bzw. Lenkstange (16) mit, die ihrerseits über die
Lagerpunkt
(17) und (18) auf den Radeinschlag und demzufolge auf die Lenkung wirkt.
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Bei reinen Dämpfzylindern wird z.B. bei Rechtseinschlag (in Figur
2 gezeichnet) Ol aus der rechten Zylinderkammer (19) gepreßt und über die rechte
Hydraulikleitung t21) und die linke Hydraulikleitung (22) der linken Zylinderkammer
(20) zugeführt, wobei ein entsprechendes Dämpfungsventil oder Drosselventil zwischen
den Hydraulikleitungen (21) und (22) angeordnet ist.
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Wird nun entsprechend dem Erfindungsgedanken dieses Dämpfungsventil
durch ein Steuerventil ersetzt und ein üblicher Hydraulikkreis mit Pumpe dazugeschaltet,
so besteht die Möglichkeit, über dieses spezielle Steuerventil,in einer Steuerstellung
eine normale Drosselung oder Dämpfung wirken zu lassen und mit einer weiteren Steuerstellung
entweder die linke oder rechte Steuerkammer t20) (19) gesondert zu beaufschlagen
und dadurch eine Zwangslenkung der Räder einzuleiten, wodurch dann erfindungsgemäß
eine Umwandlung von einer selbstspurenden Achse zu einer zwangsgelenkten Achse bei
Betätigung dieses Ventiles stattfindet.
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Dass durch eine weitere Schaltstellung des Steuerventiles auch eine
Sperrung der beiden Zylinderkammern (19) und t2c) zueinander zusätzlich möglich
ist, sei in Erweiterung des Erfindungsgedankens erwähnt, genauso wie der Hinweis,
dass die Erfindung auch für mehrere hintereinander geschaltete Achsen zu verwenden
ist, obwohl in der Beschreibung nur die Funktion einer Achse technisch erläutert
wurde.
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Dass diese Schaltvorgänge bei Verwendung von elektrischen Schaltventilen
mit entsprechendem Pumpenantrieb auch ferngesteuert, d.h. vom Zugmaschinenfahrerhaus
aus z.B. eingeleitet werden können, ist ein weiterer Vorteil, der sich insbesonders
beim Rückwärtsrangierfahren positiv auf die Manöverierfähigkeit und damit verbunden
auf die Verkehrssicherheit auswirkt, d.h. bei Rückwärtsfahrt kann die beschriebene
Achse gesperrt oder gelenkt werden.
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Die gemäß Figur 1 und Figur 2 gezeichneten selbstspurenden Nachlaufachsen
stellen nur eine gut zu erläuternde Ausführungsart dar. Sofern bei anderen Ausführungen
der Dämpfungszylinder mit dem Stabilisierungszylinder gekoppelt oder in diesen integriert
ist, wird der Erfindungsgedanke dieser Kombination zugeordnet,und man müßte dann
von einem Dämpf-Stabilisierungs-Steuerzylinder sprechen.
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ZEICh.NUNGSERLAUTERUNCEN Figur 1: zeigt eine selbstspurende Nachlaufachse
in Draufsicht und Geradeausfahrteinstellung, wobei die Fahrtrichtung (Vorwärtsfahrt)
durch Pfeilrichtung (5) gekennzeichnet ist. Der Dämpfungs- bzw. Dämpf-Steuerzylinder
t13) ist in Ansicht gezeichnet.
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Figur 2: zeigt eine selbstspurende Nachlaufachse, ebenfalls in DraLfsicht,
wie in Figur 1, jedoch im angelenkten Zustand tRechtseinschlag) und im Gegensatz
zu Figur 1 den im Schnitt und nicht in Ansicht gezeichneten Dämpfungs -Steuerzylinder
(13).
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