DE4244062C1 - Steering sensor arm for track guided vehicle - has elastic section with plastic deformable torque limiter in form of two parallel meta strips having bent away central sections giving spring action - Google Patents

Abstract

Sensor wheels mounted on steering sensor arms (8) follow guides along the side of the track. The sensor wheel on each arm is mounted using two parallel metal strips (6) which provide a set amount of elasticity and which deform permanently above a set force, leaving the sensor wheel still supported. The parallel metal strips have central sections (9, 9') bent away from the centre plane, to provide the spring action. The strips are attached to the steering arm via grooves in the arm and correspondingly shaped lips at the ends of the strips. USE/ADVANTAGE - The vehicle can be driven normally on roads and with automatic steering on a track. The sprung mounting reduces permanent damage when hitting obstructions, while large obstructions cause deformations in the steering sensor without actual loss of steering control.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überlastsicherung für die Lenkung von spur­ führbaren Radfahrzeugen, insbesondere Omnibussen, mit im Spurführungsbe­ trieb mit mindestens einer Spurführungsleitwand kooperierenden Tastrollen, die über Halterungen mit der Lenkung des Fahrzeuges verbunden sind.The invention relates to an overload protection for the steering of lane feasible wheeled vehicles, in particular buses, with in the guidance area operated touch rollers cooperating with at least one guidance guidance wall, which are connected to the steering of the vehicle via brackets.

Es sind Überlastsicherungen für die Lenkung von spurführbaren Fahrzeugen be­ kannt. Bei diesen Einrichtungen wird die Überlastsicherung durch eine sogenann­ te Sollbruchstelle gebildet (DE 36 25 283 C1). Das Sollbruchstück wird derart aus­ gelegt, daß bei der für die gelenkte Konstruktion sowie den Tastarm noch zulässi­ gen Maximalbelastungen Spannungen in einem definierten Querschnitt auftre­ ten, die bei einer Grenzbelastung das Sollbruchstück erheblich deformieren bzw. abbrechen lassen. In Verbindung mit den Tastrollenhalterungen ergibt sich fol­ gende Problematik: Die Auslegung des Sollbruchstückes muß unter Gegebenhei­ ten widersprüchlicher Anforderungen erfolgen. Ein erstes Kriterium ist die Ausle­ gung aufgrund der noch zulässigen Maximalbeiastung, ein zweites Kriterium der Auslegung ist die Gewährleistung einer entsprechenden Zeitfestigkeit im Dauer­ betrieb unter wechselnder Belastung. Aus der konstruktiven Gestaltung eines de­ finiert querschnittsmäßig geschwächten Teiles für eine bleibende Verformung gegenüber einer ansonsten steifen Restkonstruktion ergeben sich zwangsläufig Querschnittsübergänge, die zu unübersichtlichen Spannungskonzentrationen führen. Die Auslegung dieses Sollbruchstückes und insbesondere der Sollbruch­ stelle wird also immer problematisch sein. Der Bruch eines solchen Sollbruchstückes während der Fahrt im spurgeführten Betrieb kann unter Umständen ein Überrollen der Leitplanke durch das Fahrzeug sowie ein unfallträchtiges Abkom­ men derselben von der Trasse zur Folge haben. Um bei einem eventuellen Bruch des Sollbruchstückes ein unkontrolliertes Abschleudern der Tastrolle zu verhin­ dern, ist außerdem in der Tastrollenhalterung eine entsprechende Fangvorrich­ tung in Form eines Seiles oder einer Feder integriert, wodurch die Einrichtung noch aufwendiger wird. There are overload protection devices for the steering of trackable vehicles knows. In these facilities, the overload protection is by a so-called te predetermined breaking point formed (DE 36 25 283 C1). The predetermined fragment is made in this way placed that still permissible for the steered construction and the probe arm stresses in a defined cross-section ten that significantly deform the predetermined fragments or cancel. In connection with the feeler roller holders fol The following problem: The design of the predetermined fragment must be given conflicting requirements. The first criterion is the Ausle due to the maximum allowable load, a second criterion of Design is the guarantee of a corresponding long-term durability Operation under changing loads. From the constructive design of a de finishes a section that is weakened in cross-section for permanent deformation compared to an otherwise stiff remaining construction, this inevitably results Cross-sectional transitions that lead to confusing stress concentrations to lead. The design of this predetermined breaking piece and in particular the predetermined breaking job will always be problematic. The breakage of such a predetermined fragment under certain circumstances while driving in the guided operation Rolling over the guardrail through the vehicle and an accident-prone accident result from the route. In the event of a break of the predetermined fragment to prevent the control roller from being thrown out in an uncontrolled manner is also a corresponding catch device in the traction roller holder tion integrated in the form of a rope or a spring, creating the facility becomes even more complex.  

Es ist eine weitere gattungsgemäße Überlastsicherung nach der DE 37 09 421 C1 bekannt, deren Erfindungsgedanke im wesentlichen ebenfalls auf eine Sollbruch­ stelle ausgerichtet ist.It is another generic overload protection according to DE 37 09 421 C1 known, the inventive concept essentially also to a predetermined breaking position is aligned.

Schließlich hat die Praxis auch gezeigt, daß in manchen Fällen eine Beschädigung der Spurführungseinrichtung bei handgelenktem Straßenbetrieb, also außerhalb der Spurstrecke nicht zu vermeiden ist. Hierbei kann es zum Beispiel außerhalb des Spurkanals zum Aufsetzen oder Anfahren an den Randstein kommen. Die im Spurkanal auftretenden Kräfte sind Lenkkräfte, die unter anderem abhängig vom Kurvenradius und der Geschwindigkeit sind, wie auch Stöße zu Beginn der Spurstrecke beim Einfädeln und an Weichen und an Unterbrechungen der Spur­ strecke zu berücksichtigen sind.Finally, practice has also shown that in some cases, damage the guidance device when driving by hand, i.e. outside the track is unavoidable. Here it can be outside, for example of the track channel come to the curb to touch down or start. The in Forces occurring in the track channel are steering forces which are dependent, among other things of the curve radius and the speed, as well as impacts at the beginning of the Track distance when threading and at switches and at breaks in the track distance are to be considered.

Belastungen im Grenzbereich können zu geringen Verformungen und Anrissen führen. Dadurch besteht die Gefahr des Dauerbruches beim Einsatz im Spurkanal und das Versagen der Lenkanlage, wobei die geschwächten Stellen in einem hochfesten Bauteil gekerbt sind und bei Betriebsbelastung eine hohe Rißfort­ schrittsgeschwindigkeit mit plötzlichem Versagen entsteht.Loads in the limit area can lead to minor deformations and cracks to lead. As a result, there is a risk of permanent failure when used in the track channel and the failure of the steering system, the weakened areas in one high-strength component are notched and a high crack propagation when operating walking speed with sudden failure arises.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überlastsicherung zur Schonung der Lenkanlage zu schaffen, die unter allen Betriebsbedingungen wirksam ist und Beschädigungen anzeigt.The invention has for its object an overload protection for protection to create the steering system that is effective under all operating conditions and Indicates damage.

Dies wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht. Sol­ cherart wird ein schlagartiges Versagen der Anlage vermieden, d. h. zu hohe Be­ triebslasten sollen sich durch Verändern der Geometrie, also ein Verbiegen der Spurführungselemente, dem Fahrer mitteilen. So führen z. B. Anrisse am Spurfüh­ rungsarm in keinem Falle zum Bauteilversagen (Bruch), vielmehr vergrößerte sich lediglich die Elastizität des Führungsarmes, was sich als Störung im Spurbetrieb zu erkennen gibt. Bei Belastungen jenseits eines Grenzbereiches geht die reversible Verformung in eine bleibende über, d. h. die Deformationsteile beginnen sich an der Belastungsgrenze im gesamten Querschnitt plastisch zu verformen. Der Maxi­ malwert der elastisch erträglichen Belastung liegt nur wenig unterhalb der Maxi­ malkräfte der bleibenden Verformung, sowohl in der Kraftrichtung von vorne als auch von der Seite. This is achieved by the characterizing features of claim 1. Sol A sudden failure of the system is avoided, d. H. too high loading drive loads should change by changing the geometry, i.e. bending the Guidance elements, inform the driver. So z. B. Cracks in the track guidance Low in no case for component failure (breakage), but rather increased only the elasticity of the guide arm, which turns out to be a disturbance in track operation recognize there. At loads beyond a limit range, the reversible Deformation into a permanent over, d. H. the deformation parts begin plastically deform the load limit in the entire cross-section. The maxi The value of the elastically tolerable load is only slightly below the maxi forces of permanent deformation, both in the direction of force from the front and also from the side.  

Ein direktes Versagen der Anlage kann nicht erfolgen, da kein Bruch eintritt, viel­ mehr wird die Führungsrolle nur etwas auf ihre ursprüngliche Position verbogen. Der gefahrlose Betrieb im Spurkanal ist weiterhin möglich, der Fahrer wird aller­ dings durch ein verändertes Fahrverhalten auf die Verformung aufmerksam ge­ macht und kann am Ende der Fahrt entsprechende Maßnahmen treffen und die Anlage austauschen. Der Indikator im Deformationsteil ermöglicht das Erkennen einer Verformung im plastischen Bereich.A direct failure of the system cannot take place, since there is no breakage, a lot the leading role is only slightly bent to its original position. Safe operation in the track channel is still possible, the driver becomes everyone  However, be aware of the deformation due to a changed driving behavior makes and can take appropriate measures at the end of the journey and the Exchange system. The indicator in the deformation section enables recognition a deformation in the plastic area.

Die Erfindung ist dahingehend ausgestaltet, daß das die Tastrolle fassende Defor­ mationsteil aus zwei im Abstand und parallel zueinander angeordneten Blechen gebildet ist, die anderenendes mit dem zu der Lenkung führenden Tastarm ver­ bunden sind. Die Bleche des Deformationsteiles weisen im mittleren Bereich ge­ gensinnig nach außen gerichtete Kröpfungen auf. Auf diese Weise erhält man einheitliche, einfache und leicht auswechselbare Deformationsteile als Tastrol­ lenhalter mit großem Verformungsweg.The invention is designed in such a way that the Defor holding the sensing roller Mation part from two sheets spaced apart and parallel to each other is formed, the other ends ver with the probe arm leading to the steering are bound. The sheets of the deformation part have ge in the middle bends facing outwards. This way you get uniform, simple and easily replaceable deformation parts as Tastrol Oil holder with a large deformation path.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Tastarm an seinem tast­ rollenseitigen Ende keilförmige Ausmuldungen auf, in denen die entsprechend ausgebildeten Endstücke der Bleche formschlüssig ein liegen und durch entspre­ chende Befestigungselemente miteinander verspannt sind. Auf diese Weise wird den erheblichen Schubkräften, die über einen Hebelarm, resultierend aus dem Versatz der Tastrolle, auf die Deformationsbleche wirken, Rechnung getragen, und zwar indem diese mit dem Tastarm in einer kombiniert kraft- und form­ schlüssigen Verbindung stehen.According to a further embodiment of the invention, the probe arm has on its probe roller-side end wedge-shaped depressions in which the corresponding trained end pieces of the sheets are a form fit and by correspond Fasteners are clamped together. That way the considerable pushing forces that result from a lever arm Offset of the feeler roller, on which deformation plates act, taken into account, namely by combining this with the probe arm in a force and form conclusive connection.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Sollverformungsteil einen Überlastungsindikator auf. Dieser wird gebildet durch Ausformung einer Zunge in den Blechen, wobei die Zungen an ihren tastrollenseitigen Enden mit den Blechen verbunden sind. Solcherart ist eine Gestaltänderung der Sollverfor­ mungsteile über plastische Verformung durch die aus dem Blech austretbare Zun­ ge deutlich erkennbar und kann vom Fahrer sofort bemerkt und gegebenenfalls gemeldet werden. Der solcherart integrierte Überlastschutzindikator ist ein vi­ sueller Verformungsanzeiger, und spätestens beim Einstellen der Rollspur wird die Verformung erkannt.According to a development of the invention, the target deformation part a congestion indicator. This is formed by forming one Tongue in the sheets, with the tongues at their ends on the touch roller side the sheets are connected. Such a change in shape is the target deformation Mung parts about plastic deformation by the guillotine emerging from the sheet ge clearly recognizable and can be noticed by the driver immediately and if necessary be reported. The overload protection indicator integrated in this way is a vi sueller deformation indicator, and at the latest when setting the rolling track the deformation detected.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und beschrieben. The invention is shown and described in an exemplary embodiment.  

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer mechanischen Spurführungseinrichtung im Spurführungskanal, Fig. 1 is a front view of a mechanical tracking means in said tracking channel,

Fig. 2 eine Draufsicht einer mechanischen Spurführungseinrichtung im Spur­ führungskanal, Fig. 2 is a plan view of a mechanical tracking means in the track guide channel,

Fig. 3 eine Spurführungseinrichtung mit Überlastsicherung in der Draufsicht, Fig. 3 shows a tracking device with overload protection in a top view,

Fig. 4 eine Spurführungseinrichtung mit Überlastsicherung in der Seitenan­ sicht. Fig. 4 is a tracking device with overload protection in the Seitenan view.

Die Fig. 1 und die Fig. 2 zeigen einen Ausschnitt eines spurgeführten Fahrzeuges mit einem in einem Spurführungskanal 15 laufenden Rad 14, das über eine Len­ kung 1 angelenkt ist. Die Lenkung 1 ist über eine Halterung 4, die aus einem Tast­ arm 8 und einem Deformationsteil 6 besteht, mit einer Tastrolle 3 verbunden, die an der Spurführungsleitwand 2 des Spurführungskanals 15 geführt ist. Fig. 1 and Fig. 2 show a section of a track-guided vehicle with a running in a tracking channel 15 wheel 14 which is articulated via a len 1 . The steering 1 is connected via a bracket 4 , which consists of a sensing arm 8 and a deformation part 6 , with a sensing roller 3 , which is guided on the guidance guide wall 2 of the guidance channel 15 .

Die Fig. 3 und 4 betreffen die Ausbildung einer Überlastsicherung für die Len­ kung 1 der Räder 14. Der Tastarm 8 ist mit dem Deformationsteil 6 kraft- und formschlüssig verbunden. Das Deformationsteil 6 besteht aus zwei gegenüberlie­ genden Blechteilen, die im Abstand und parallel zueinander angeordnet sind und die hier die nicht näher beschriebene Lagerung für die Tastrolle 3 fassen. Der Ta­ starm 8 ist an seinem Ende mit keilförmigen Ausmuldungen 10, 10′ versehen, in denen die Enden der Bleche 5, 5′ formschlüssig einliegen und durch Befestigung­ selemente 12 miteinander verbunden sind. Im mittleren Bereich der Bleche 5, 5′ sind Zungen 13, 13′ ausgeformt, die nur tastrollenseitig noch mit den Blechen 5, 5′ verbunden sind und die sich bei plastischer Verformung durch zu große Kräfte aus der Ebene der Bleche 5, 5′ herausheben und somit sichtbar die unzulässige Deformation anzeigen. FIGS. 3 and 4 relate to the formation of an overload protection for the Steering of wheels 14 1. The probe arm 8 is connected to the deformation part 6 in a non-positive and positive manner. The deformation part 6 consists of two sheet metal parts lying opposite one another, which are arranged at a distance from and parallel to one another and which summarize the storage (not described in more detail here) for the feeler roller 3 . The Ta arm 8 is provided at its end with wedge-shaped troughs 10 , 10 ', in which the ends of the sheets 5 , 5 ' are positively inserted and are connected to each other by fastening elements 12 . In the central region of the plates 5 , 5 'tongues 13 , 13 ' are formed, which are only connected to the plates 5 , 5 'on the feeler roll side and which are lifted out of the plane of the plates 5 , 5 ' in the event of plastic deformation due to excessive forces and thus visibly indicate the impermissible deformation.

Claims (8)

1. Überlastsicherung für die Lenkung von spurführbaren Radfahrzeugen, ins­ besondere Omnibussen, mit im Spurführungsbetrieb mit mindestens einer Spurführungsleitwand kooperierenden Tastrollen, die über Halterungen mit der Lenkung des Fahrzeugs verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überlastung der Spurführungseinrichtung mindestens ein Halte­ rungsteil (4) in einer ersten Überlastungsphase reversibel und in einer zwei­ ten verstärkten Belastungsphase in einem vorgegebenen Bereich bleibend verformbar ist.1. Overload protection for the steering of trackable wheeled vehicles, in particular buses, with cooperating in the guidance operation with at least one guidance guide wall sensing rollers which are connected to the steering of the vehicle via brackets, characterized in that at least one retaining part ( 4 ) when the guidance device is overloaded is reversibly deformable in a predetermined range in a first overload phase and permanently deformable in a second stress phase. 2. Überlastsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die blei­ bende Verformung visuell leicht erkennbar ist.2. Overload protection according to claim 1, characterized in that the lead deformation is easily visually recognizable. 3. Überlastsicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Halterungsteil (4) als Sollverformungsteil bzw. Deforma­ tionsteil (6) ausgebildet ist.3. Overload protection according to claim 1 or 2, characterized in that at least one mounting part ( 4 ) is designed as a predetermined deformation part or deformation part ( 6 ). 4. Überlastsicherung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sollverformungsteil (4) einen Überlastungs-Indikator (7) aufweist.4. Overload protection according to claims 1 to 3, characterized in that the target deformation part ( 4 ) has an overload indicator ( 7 ). 5. Überlastsicherung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das die Tastrolle (3) fassende Deformations­ teil (6) aus zwei im Abstand und parallel zueinander angeordneten Blechen (5, 5′) gebildet ist, die anderenendes fest mit dem zu der Lenkung (1) füh­ renden Tastarm (8) verbunden sind.5. Overload protection according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the deformation roller ( 3 ) forming part ( 6 ) is formed from two spaced and parallel plates ( 5 , 5 '), the other ends are fixedly connected to the to the steering system (1) füh leaders sensing arm (8). 6. Überlastsicherung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (5, 5′) des Deformationsteiles (6) im mittleren Bereich geziel­ te Deformationszonen, z. B. gegensinnig nach außen oder innen gerichtete Kröpfungen (9, 9′) aufweisen. 6. Overload protection according to claims 3 to 5, characterized in that the sheets ( 5 , 5 ') of the deformation part ( 6 ) in the central region targeted te deformation zones, for. B. in opposite directions outward or inward bends ( 9 , 9 '). 7. Überlastsicherung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Tastarm (8) an seinem tastrollenseitigen En­ de keilförmige Ausmuldungen (10, 10′) aufweist, in denen die entsprechend ausgebildeten Endstücke (11, 11′) der Bleche (5, 5′) formschlüssig einliegen und durch entsprechende Befestigungselemente (12) miteinander verspannt sind.7. Overload protection according to one or more of claims 3 to 6, characterized in that the feeler arm ( 8 ) has on its feeler-side En de wedge-shaped troughs ( 10 , 10 ') in which the correspondingly formed end pieces ( 11 , 11 ') the sheets ( 5 , 5 ') lie in a form-fitting manner and are clamped together by appropriate fastening elements ( 12 ). 8. Überlastsicherung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlastungs-Indikator (7) durch Ausformung einer Zunge (13, 13′) in den Blechen (5, 5′) gebildet ist, wobei die Zungen (13, 13′) an ihren tastrollen­ seitigen Enden mit den Blechen (5, 5′) verbunden sind.8. Overload protection according to claim 4, characterized in that the overload indicator ( 7 ) is formed by shaping a tongue ( 13 , 13 ') in the sheets ( 5 , 5 '), the tongues ( 13 , 13 ') their traction roller-side ends are connected to the sheets ( 5 , 5 ').