FORWARD STEERING FOR TRAILING VEHICLES

Abstract: 1. Forward steering gear for the unitary steerable front axle (3) of trailer vehicles (6) equipped with front and rear axles and having a rigid draw bar (5) which is pivoted at one of its ends on a pivoting coupling (2) at the rear of the towing machine (16) and is pivoted at its other end by means of a rotatable bearing (23, 24) at the front of the trailer, in which the trailer front axle (3) has its own front axle rotatable bearing (26) independent of the draw bar rotatable bearing (23, 24) and, for steering the trailer front axle on a larger radius (10) of curved movement than that of the towing machine rear axle, the front axle rotatable bearing is adjustable by means of additional steering transfer elements (27-33) in dependence on the angular movement between the rear end of the towing machine and the front end of the trailer, the trailer being pulled only by the draw bar (5), but being pivoted by the steering transfer elements (27-33), characterized in that, as the steering transfer element, a tiller strut arrangement (29, 30) is provided which extends neither laterally swingable nor laterally movable with respect to the towing machine from the rear end of the towing machine to the trailer (17), and which is connected by means of a pivot point (31) provided on its rear end with the front axle rotatable bearing (26) and by means of a sliding guide (27, 28) with the trailer front axle (3).

Description: Lenkung für Anhänger-Fahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Lenkung für Anhängerfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung befasst sich mit vorderachsgelenkten Anhängern, wobei erläuternd angeführt sein soll, dass es bei vorderachsgelenkten Anhängern im wesentlichen nur zwei bekannte Lenkmöglichkeiten für Anhänger-Vorderachsen gibt und zwar die Lenkschenkelachsen und die Drehschemelachsen. Der Erfindungsgedanke befasst sich mit der bei vorderachsgelenkten Anhängern überwiegend verwendeten Drehschemelachse, wobei sich der Achskörper, im Gegensatz zur Lenkschenkelachse, beim Lenkvorgang um einen zentralen Drehpunkt schwenkt. Ob dieser Drehpunkt durch ein Bolzenlager oder einen Kugellenkkranz fixiert ist, bleibt für den Erfindungsgedanken unwesentlich. Es wird jedoch in der Praxis vorwiegend die Kugeldrehkranzlagerung verwendet, weshalb in der weiteren Erläuterung und Beschreibung einfachhe#bä±ber nur noch von Drehkranzlager bzw. drehkranzgelagerter Anhänger-Vorderachse gesprochen wird. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde bei einer Lenkung der in Rede stehenden Art Vorkehrungen zu treffen, um den Kurvenfahrradius der Anhänger-Vorderachse gegenüber demjenigen der Zugmaschinenhinterachse zu vergrössern. Dabei soll möglichst auch eine Verlängerung der Anhänger-Ladefläche nach vorne zur Zugmaschine hin verwirklicht werden. Die Lösung der Aufgabe ist in den Patentansprüchen gekennzeichnet. Es folgt eine Beschreibung der Erfindung anhand von Zeichnungen. Figur 1 zeigt in Draufsicht einen kompletten Anhänger zug in bekannter Ausführung, mit einem Anhänger dessen gelenkte Vorderachse als drehkranzgela gerte Anhänger-Vorderachse ausgebildet ist, und zwar im Kurvenlauf. Fig. 2 zeigt ebenfalls einen kompletten Anhängerzug in Draufsicht, jedoch mit der der Erfindung zu grundeliegenden Anlenkung der drehkranzgelagerten Anhänger-Vorderachse, dabei sind für Figur 1 und Figur 2 massstäblich die gleichen Anhängerzug Abmessungen, Radstände, Zuggabel-Abmessungen und Kurvenkreise 10, 13 verwendet, so dass ein de finitiver optischer Vergleich speziell der verbesserten Spurlauf- bzw. Nachlaufeigen schaften gewährleistet ist und weiterhin die Vergrösserung des Abstandes bei Kurvenfahrt von der Anhänger-Stirnseite zur Zugmaschinenaufbau Rückseite im Vergleich von Figur 1 und Figur 2 hervorgeht. Figur 5 zeigt die Zugmaschinen-Rückseite und die Anhän ger-Vorderseite sowie die erfindungsgemässe Ver bindung der Zugmaschine mit dem Anhänger in Seitenansicht und im gestreckten Zug-Zustand, wobei das Abstandsmass 20 zwischen Zugmaschinen Aufbau und Anhänger-Aufbau auf das durch die Erfindung mögliche Kleinstmass reduziert ist. Figur 4 zeigt die Seitenansicht aus Figur 3 in Drauf sicht, d.h. den Anhänger ebenfalls im gestreckten Zustand zur Zugmaschine. Figur 5 zeigt massstäblich, mit Figur 3 und Figur 4 ver gleichbar, den AnhängerEÁusschnitt in Drauf sicht, jedoch in fast maximal eingeknicktem Zu stand, d.h. bei extremer Kurvenfahrt, wobei erläuternd hinzugefügt sei, dass in diesem Fall der aus Figur 1 und 2 ersichtliche Kurvenradius kleiner gewählt wurde, um die Bewegung der linken Anhänger-Aufbauvorderkant e gegenüber der Rückseite des Zugmaschinenaufbaus besser verdeutlichen zu können. Figur 6 zeigt ähnlich wie in Figur 3 die Anhängervorder seite sowie das Ende der Zugmaschine in Seiten ansicht mit der gleichen unveränderten Zuggabel 5, jedoch mit einer anderen Ansteuerung der Lenkung, die aus Figur 7 im einzelnen besser ersichtlich ist. Figur 7 zeigt, ähnlich wie in Figur 4, die Seitenan sicht von Figur 6 in Draufsicht. Insbesondere aus dieser Ansicht ist deutlich zu ersehen, dass gemäss der Alternativausführung die Steuerstangen 29 und 30 (siehe Figur 4) durch eine einzelne Steuerstange 40 ersetzt sind. Figur 8 zeigt, ähnlich wie in Figur 5, massstäblich ver gleichbar mit Figur 6 und Figur 7 denAnhängerzug Ausschnitt in Draufsicht, jedoch in fast maxi mal eingeknicktem Zustand, d.h. bei extrem enger Kurvenfahrt. Die Kurvenradien sind kleiner gewählt als die Kurvenkreise 10 und 13 aus Figur 2, um die Bewegung der linken An hänger-AuSbauvorderkante gegenüber der Rück seite des Zugmaschinenaufbaues besser sichtbar machen zu können. Aus Figur 1 ist die übliche und am meisten verbreitete Anhängerlenkung mit der bekannten Zuggabelverbindung zur Zugmaschine (LKW) zu ersehen. Bei dieser Anhänger Anlenkung bildet die Zuggabelmittellinie 1, d.h. die Verbindungslinie von der LKW-Kupplung 2 zum Drehkranzmittelpunkt der Anhänger-Vorderachse 3 einen 900-Winkel zur Vorderachsenmittellinie 4. Die Zuggabel 5 ist mit der Anhänger-Lenkachse so verbunden, dass sich der Winkel von 900 nicht verändern kann und in jeder Längsstellung erhalten bleibt. Die Zuggabel 5 verbindet zugleich in bekannter Form den Anhänger 6 mit der Zugmaschine 7. Die Zugmaschinenhinterachse 8 bewegt sich mit ihrem inneren Reifen 9 bei Kurvenfahrt tangential am äusseren Kurvenkreis 10, die drehkranzgelagerte Anhänger-Vorderachse mit ihrem inneren Reifen 11 annähernd auf dem Kurvenkreis 10. Durch den bei diesem Anhänger-Lenkeinschlag hervorgerufenen Anhänger-Hinterachsennachlauf bewegt sich das linke innere Hinterachsrad 12 der Anhänger-Hinterachse auf einem kleineren Kurvenkreis 15, der einen Abstand 14 zum äusseren Kurvenkreis 10 hat. In Fahrtrichtung gesehen bildet die linke hintere Aufbaukante des Zugmaschinenaufbaus und die linke vordere Kante des Anhänger-Aufbaus einen Abstand 15 zueinander. Die Lenkung des Anhängers 6 wird von der Zuggabel 5 direkt auf die Anhängervorderachse übertragen, d.h. der Winkeleinschlag der Zuggabel 5 ist gleich dem Winkeleinschlag der drehkranzgelagerten Anhänger-Vorderachse und daraus ergibt sich zwangsläufig der Nachlauf des Anhängers 6 mit einem nach innen spurenden linken Hinterachsrad 12. Die bis jetzt gemäss Figur 1 beschriebene Anhängerlenkung und der sich daraus ergebende Anhänger-Nachlauf bezieht sich auf die bekannte Ausführung bezogen auf drehschemelgelenkte Anhänger-Vorderachsen. Figur 2 zeigt ebenfalls eine Zugmaschine 16 mit Anhänger 17, mit der der Erfindung zugrundeliegenden Lenkungsausführung bezogen auf die drehkranzgelagerte Anhänger-Vorderachse. Dabei sind die Abmessungen der Zugmaschine und des Anhängers sowie deren Radstände und die Zuggabel-Länge identisch, d.h. massstäblich gleich mit der Ausführung gemäss Figur 1. Das gleiche gilt im Vergleich von Figur 1 und Figur 2 bezogen auf den Kurvenkreis 10 und 13. Durch die nicht mehr über die Zuggabel direkt angesteuerte drehschemelgelagerte Anhänger-Vorderachse kann sich, hervorgerufen durch separate Lenkübertragungselemente, die drehschemelgelagerte Anhänger-Vorderachse weiter nach aussen vom Kurvenkreis 10 bewegen, da die ursprünglich vorhandenen 900 um den Winkel 18 reduziert sind. Das innere linke Hinterrad 12 des Anhängers 17 tangiert im Spurlauf nicht mehr am inneren Kurvenkreis 13, sondern nur noch am äusseren Kurvenkreis 10 und es läuft somit günstiger weiter aussen, und zwar genau auf dem gleichen Kurvenkreis 10 wie der linke innere Reifen 9 der Zugmaschinen-Hinterachse. Ergänzt wird dieser erfindungsgemässe Vorteil noch dahingehend, dass sich, durch den besseren Nachlaufeffekt des Anhängers, der Abstand 19 zwischen der linken hinteren Zugmaschinenaufbaukante und der linken vorderen Kante des Anhängeraufbaues vergrössert. Dadurch ist es z.B. möglich, den Anhängeraufbau nach vorne entsprechend der Abstandsvergrösserung zu verlängern, ohne die Gesamtzuglänge im gestreckten Zustand zu vergrössern. Dieser gemäss Figur 1 und 2 vorgezogene Vergleich soll die nachstehend im Detail beschriebene Erfindung bezogen auf den technischen und praktischen Fortschritt begründen. In Ergänzung zu Figur 1 und 2 wird nachfolgend die Erfindung und deren Wirkungsweise im einzelnen beschrieben. Aus der Seitenansicht der Figur 3 ist die Anhänger Verbindung mit der Zugmaschine zu ersehen. Der Zugmaschinenaufbau hat zum Anhängeraufbau einen durch die Erfindung ermöglichten Mindestabstand 20 wie gezeichnet beim gestreckten Zug. Die Zuggabel 5 ist einerseits in der üblichen Art über die Kupplung 2 mit der Zugmaschine 16 und mit ihren beiden anderen Enden 21 und 22 über das obere Drehgestell 23 und über den oberen Kugeldrehkranz 24 mit dem Anhänger 25 andererseits verbunden. Erläuternd sei an dieser Stelle hinzugefügt, dass der Anhänger 25 wegen dem verlängert ge zeichneten Aufbau eine neue Nummer im Gegensatz zu der Anhängerbezeichnung 6 bzw. 17 aus Figur 1 und Figur 2 erhalten hat. Die Zuggabel ist erfindungsgemäss nur als Zug- oder Schubverbindungselement und nicht als Lenkelement anzusehen, da sie bei Kurvenfahrt keine Lenkbewegung der drehkranzgelagerten Anhänger-Vorderachse auslöst. Dies wird klar mit dem Hinweis herausgestellt, dass sich unter dem oberen Drehgestell 23 ein unterer zweiter Kugellenkkranz 26 befindet, der mit einem Führungsrohr 27 gekoppelt ist, wobei dieses Führungsrohr 27 drehgestell-ähnlich fest mit der Anhänger Lenkachse verbunden ist. In diesem Führungsrohr 27 befindet sich ein längsverschiebbares Gleitrohr 28. Dieses Gleitrohr ist am Punkt 51 gelenkig mit den beiden Steuerstangen 29 und 30 gelagert, wobei die beiden Steuerstangen mit dem Ende der Zugmaschine an den Punkten 32 und 33 verbunden sind und demzufolge mit der Zugmaschine eine feste Einheit bis zum Punkt 51 bilden. Schwenkt nun das Zugmaschinenende (Fahrzeugrahmenüberhang) bei Kurvenfahrt nach aussen um den Hinterachsmittelpunkt 34, so bewegt sich auch die Kupplung auf dem Kreisbogen 35 um den Radius 36 nach aussen. Da die beiden Steuerstangen 29 und 30 mit dem Rahmenüberhang bzw. Zugmaschinenende an den Punkten 52 und 33 fest verbunden sind, bewegt sich auch der Punkt 31, der gleichzeitig eine gelenkige Verbindung mit dem Gleitrohr 28 besitzt, auf einem Kreisbogen 57 um den Hinterachsmittelpunkt 34 um einen Radius 38 nach aussen (siehe Figur 5). Der Punkt 31 wandert aus der Zuggabelmittellinie 1 und nimmt das Gleitrohr 28 mit. Da das Gleitrohr 28 im Führungsrohr 27 zwar nicht in Längsrichtung, aber seitlich geführt ist, wird auch das mit der Achse verbundene Führungsrohr 27 ausgeschwenkt und schwenkt zwangsläufig, da es mit der Lenkachse wiederum verbunden ist, auch die Lenkachse aus, wodurch eine Achsdrehbewegung (Lenkbewegung) ausgelöst wird, wobei der untere Kugeldrehkranz 26 diese Lenkachsbewegung übernimmt. Die Zuggabel 5 hätte, wie aus Figur 5 klar zu ersehen ist, bei direkter Verbindung mit der Anhängervorderachse diese weiter eingeschlagen. Da jedoch die Anhänger-Vorderachse nur durch die reduzierte Kreisbewegung vom Punkt 51 angelenkt wird, ergibt sich eine Reduzierung des Einschlagwinkels um den Winkel 39, d.h. der bei üblichen drehkranzgelenkten Anhänger-Vorderachsen konstante 900-Winkel zwischen Zuggabelmittellinie 1 und der Lenkachsenmittellinie, wird um den Winkel 39 reduziert und der Anhänger läuft, hervorgerufen durch den reduzierten Lenkausschlag, weiter nach aussen (siehe Figur 2). Die gemäss den Zeichnungen nach Figur 2 bis 5 dargestellten Lenkelemente stellen nur eine praxisnahe Ausführungsart von Lenkelementen dar, die auch durch andere Anordnungen ersetzt werden könnten. Eine erfindungsgemässe Alternative der bis jetzt im wesentlichen beschriebenen Ausführungsart ist aus den Figuren 6, 7 und 8 ersichtlich. Bei dieser dem Erfindungsgedanken zugeordneten Alternativmöglichkeit entfallen das Führungsrohr 27, das längsverschiebbare Gleitrohr 28 sowie die Steuerstangen 29 und 30 (siehe Figur 4). D. h. die Ansteuerung der Anhängervorderachse 3 erfolgt direkt über die einzelne Steuerstange 40, und zwar einerseits ausgelöst bei Kurvenfahrt durch den Ansteuerpunkt 41 am Zugmaschinenende und andererseits durch den Ansteuerpunkt 4R am unteren Drehgestell 43. Erläuternd sei hinzugefügt, dass bei der Alternativlösung die beiden Kugeldrehkränze 24 und 26 erhalten bleiben, jedoch das Führungsrohr 27 sowie das Gleitrohr 28 durch ein unteres Drehgestell 45 ersetzt sind. (Vgl. Figur 3, 4 und 5 mit Figur 6, 7 und 8). Das untere Drehgestell 43 ist mit der Anhängervorderachse 3 direkt fest oder üblicherweise über Federn indirekt fest verbunden. Wichtig im Zusammenhang mit dem Erfindungsgedanken ist, dass die einzelne Steuerstange 40 die Zuggabelmittellinie 1 diagonal überdeckt, bzw. unterläuft. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel liegt der Ansteuerpunkt 42 der Steuerstange 40 auf der Vorderachsmittel linie und nimmt die Steuerstange einen Winkel von ca 200 gegenüber der von ihr diagonal gekreuzten Zuggabelmittellinie ein. Durch die aussermittige Ansteuerung einerseits am Fahrzeugrahmenende im Ansteuerpunkt 141 und im Ansteuerpunkt 42 des Drehgestelles der Anhängervorderachse 3 wird, ähnlich wie bei der Gleit- und Führungsrohrausführung, gemäss Figur 3, 4 und 5, der Einschlagwinkel der Anhängervorderachse im Verhältnis zur Zuggabelwinkelbewegung reduziert. D.h. die Anhänger Vorderachse bildet zur Zuggabel-Mittellinie 1 bei Lenkeinschlag keinen üblichen Winkel 900 zur Zuggabel. Die nur noch von der Steuerstange ausgelöste Lenkung der Anhänger-Vorderachse reduziert, je nach Wahl der Ansteuerpunkte 41 und 42 und deren Aussermittenabstand, diesen 900-Winkel um den Winkel 39 (siehe Fig. 8). D.h. der Anhänger fährt zwangsläufig durch den reduzierten 900-Winkel weiter nach aussen und erreicht auch mit dieser erfindungsgemässen Lösung den gleichen Kurvennachlaufeffekt wie in Figur 2 ersichtlich. Wesentlich ist der erfindungsgemässe Gedanke, dass nicht nur die Zuggabel 5 als solche nicht mehr direkt zum Auslösen des Lenkvorganges herangezogen wird sondern auch beim eigentlichen Lenkvorgang durch aussermittige Lagerung der Ansteuerpunkte für die Lenkelemente einerseits am Zugmaschinenende und andererseits am Anhänger, je nach Verschieben dieser aussermittigen Lagerpunkte, eine grössere oder kleinere Winkelkorrektur des Achseinschlages an der Anhängerlenkachse gegenüber der Zuggabel erreicht wird. Durch diese Art von Anhängerlenkung bewegt sich bei Kurvenfahrt der Anhänger hinter der Zugmaschine günstiger als bei normalüblicher Zuggabellenkung, was deutlich aus Figur 1 und Figur 2 bezogen auf den Abstand 15 und 19 ersichtlich ist und dies bedeutet, gemäss Figur 3 und Figur 5, dass z.B. der Abstand zwischen Anhängeraufbau und Zugmaschinenaufbau kleiner als bis jetzt üblich gewählt werden kann. Da, gemäss Gesetz, bei gestreckten, d.h. geradeaus gerichteten Anhängerzug-Einheiten die Gesamtzuglänge begrenzt ist, ergibt sich ohne überschreitung der Gesamtzuglänge im Zusammenhang mit der Erfindung eine längere Ladefläche der Zugeinheit.

Claims: PATENTANSPRÜCHE 1. Lenkung für Anhängerfahrzeuge mit einem starren Zugelement, insbesondere Zuggabel, welches mit seinem einen Ende hinten an der Zugmaschine und mit seinem anderen Ende, insbesondere mittels Drehkranz an der Anhänger-Vorderachse angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhänger-Vorderachse (3) eine eigene, von der Zugelementdrehlagerung (23, 24) unabhängige Drehlagerung (26) besitzt, und dass für eine Lenkung der Anhänger-Vorderachse auf einem grösseren Kurvenfahrradius als demjenigen der Zugmaschinenhinterachse zusätzliche Lenkübertragungselemente (27-33) vorgesehen sind, derart, dass bei Kurvenfahrten durch die Winkelbewegung des Anhängers (25) zur Zugmaschine (16) der Anhänger (25) durch das Zugelement (5) nur gezogen, aber ausschliesslich durch die Lenkübertragungslemente (27-33) gelenkt wird. 2. Lenkung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine den Lenkübertragungselementen zugeordnete Steuerstangenanordnung (29, 50), welche von der Rückseite der Zugmaschine nach hinten zur Vorderachse des Anhängers verläuft und an dem Anhänger einen in bezug auf die Anhängerkupplung (2) und den Vorderachsdrehpunkt des Anhängers aussermittig angeordneten Ansteuerpunkt (32/33 bzw. 41) aufweist. 3. Lenkung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine gegabelte Steuerstangenanordnung (29, 30), welche starr von der Rückseite der Zugmaschine (16) nach hinten steht und deren Ansteuerpunkt (31) an der Anhänger-Vorderachse (3) gegenüber der senkrechten Drehachse der Anhängervorderachse drehbar (26) und verschiebbar (27, 28) ist. 4. Lenkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansteuerpunkt (31) der gegabelten Steuerstangenaordnung (29, 30) an einer Gleit-Führungsanordnung (27, 28) sitzt, welche mit dem die Anhänger-Vorderachse tragenden Drehkranz (26) zusammengebaut ist. 5. Lenkung nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Gleit-Führungsanordnung (27, 28) für den Ansteuerpunkt (31) der gegabelten Steuerstangenanordnung (29, 30) und die Anhänger-Vorderachse (3) einerseits und der Drehkranz (24) für die Anlenkung der Zuggabel (5) am Anhänger (25) andererseits gleiche Drehzentren haben. 6. Lenkung nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Gleit-Führungsanordnung /27, 28) für den Ansteuerpunkt (31) der gegabelten Steuerstangenanordnung (29, 30) und die Anhänger-Vorderachse (3) einerseits und der Drehkranz (24) für die Anlenkung der Zuggabel (5) am Anhänger (25) andererseits verschiedene Drehzentren haben. 7. Lenkung nach irgendeinem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkübertragungselemente hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder mechanisch in sich verstellbar sind. 8. Lenkung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugeldrehkranz (24) für die Zuggabel (5) und der den Lenkübertragungselementen ( 27-33) zugeordnete Drehkranz (26) aneinander arretierbar und die Lenk übertragungselemente ausschaltbar sind. 9. Lenkung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerstangenanordnung (41) eine Einzel-Steuerstange aufweist, welche sich von einem Ansteuerpunkt (42) an dem Drehlager (26) der Vorderachse (3) diagonal über die Zugelementmittellinie zu dem gelenkigen Ansteuerpunkt (41) an der Rückseite der Zugmaschine erstreckt. 10. Lenkung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansteuerpunkt (42) der Einzelsteuerstange auf der Mittellinie der Anhängervorderachse liegt und die Einzelsteuerstange einen Winkel von etwa 200 zu der Zugelementmittellinie einnimmt.

Inventors: DOLL, FRIEDRICH
Applicants: EMIL DOLL KG
Application year: 1980
Main classification: B60D1
IPC codes: B62D13