DE3008461A1

DE3008461A1 - Nachlaufachse

Info

Publication number: DE3008461A1
Application number: DE19803008461
Authority: DE
Inventors: Sylvain Parniere; Jean Rey
Original assignee: BOURGOGNE ESSIEUX
Current assignee: BOURGOGNE ESSIEUX
Priority date: 1979-03-07
Filing date: 1980-03-05
Publication date: 1980-09-18
Also published as: IT1130317B; IT8020395A0; NL8001357A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nachlaufachse mit
an ihren Enden schwenkbar angeordneten Naben für Räder und einer Spurstange, die mit den Naben in Verbindung steht, d.h. einer Nachlaufachse, deren Räder sich selbsttätig in einer Ebene tangential zur Zugrichtung des Fahrzeugs ausrichten, um auf diese Weise die Abnutzung der Reifen zu reduzieren. Derartige Nachlaufachsen sind für Nutzfahrzeuge, wie Transportfahrzeuge und insbesondere landwirtschaftliche Fahrzeuge, geeignet. Konstruktionsbedingt stellen sich die Räder unter der Zugwirkung des ziehenden Fahrzeugs selbsttätig ein. Zu diesem Zweck sind die Naben der beiden Räder an den beiden Enden der Nachlaufachse in einfacher Weise schwenkbar gelagert und können sich so frei ausrichten. Darüberhinaus bleiben die Räder parallel zu ihrer Laufrichtung, wobei die Schwenkbewegungen der beiden Räder durch eine Spurstange synchronisiert sind, die mit beiden Naben gelenkig verbunden ist. Aufgrund dieses Aufbaus richten sich die Räder der Nachlaufachse beim Ziehen selbsttätig in eine Ebene tangential zur Zugrichtung des Fahrzeugs aus.
Ein Nachteil der bekannten Anordnung besteht darin, daß beim Rückwärtsfahren die Räder bestrebt sind, sich quer zur Fahrspur zu stellen. Ein ähnlicher Nachteil kann sich ergeben, wenn beispielsweise schräg zu einem Hang auf rauhem Untergrund, wie einem Sturzacker, gefahren wird.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nachlaufachse zu schaffen, die auch für derartige Einsätze geeignet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei der eingangs näher erläuterten Nachlaufachse erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein hydraulisches, insbesondere hydrostatisches System vorgesehen ist und einen doppeltwirkenden hydraulischen Zylinder umfaßt, der an ein festes Bauelement der Nachlaufachse und ein Element der Nabe angelenkt ist und dessen beide Kammern über eine durch ein Ventil steuerbare Leitung miteinander verbunden sind.
Vorteilhafterweise ist das Ventil fernsteuerbar.
Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß die Räder in jeder beliebigen Position zwischen den beiden maximalen Einschlägen und der Ausrichtung mit der Fahrzeugachse arretierbar sind, unabhängig davon, ob vorwärts oder rückwärts gefahren wird.
Wenn das Ventil offen ist, sind die beiden Räder der Nachlaufachse frei schwenkbar, wobei das hydraulische Strömungsmittel mit leichter Dämpfungswirkung zwischen den beiden Kammern des Zylinders hin- und herfließt.
Wenn demgegenüber das Ventil geschlossen ist und das hydraulische Strömungsmittel nicht frei zwischen den Kammern hin- und herfließen kann, ergibt sich eine Verriegelung bzw. ein Blockieren der Räder in einer bestimmten Ausrichtung.
Der Zylinder kann zwei Kolbenstangen aufweisen. Die Volumenänderung einer Kammer ist dann exakt kompensiert durch die Volumenänderung der anderen Kammer.
Der Zylinder kann auch in der üblichen Weise eine einzige Kolbenstange aufweisen. Es muß dann dem hydrostatischen System ein Volumen-Kompensator zugeordnet werden, der mit den beiden Kammern in Verbindung steht und die Volumenänderung aufgrund der Bewegung der Kolbenstange des Zylinders kompensiert.
Sorte es erwünscht sein, die Radachsen genau parallel zu bzw. in Verlängerung der Fahrzeugachse zu blockieren, so ist weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen, daß das hydraulische System mindestens einen Zylinder aufweist, der an ein Element der Nabe und ein festes Bauelement der Nachlaufachse angelenkt ist und der bei Druckbeaufschlagung der Räder parallel zur Fahrzeugachse blockiert.
Dabei ist außer dem hydraulischen bzw. hydrostatischen System in dem Zylinder eine mechanische Verriegelung vorgesehen. Diese erfolgt unter Zuhilfenahme der Druckbeaufschlagung, die über einen Druckmittelanschluß von dem hydraulischen Kreis der Zugmaschine aufgebracht werden kann, ohne daß eine elektrische Fernsteuerung erforderlich ist, die manchmal bei Zugmaschinen, wie Traktoren, nicht zur Verfügung steht. Ein derartiges selbsttätiges Verriegeln der Räder ist besonders dann interessant, wenn zurüökgesetzt werden soll, ohne daß der Fahrer absteigen muß.
Hierzu ist bei der Nachlaufachse zweckmäßigerweise vorgesehen, daß der Zylinder doppeltwirkend ausgebildet ist und ein Gehäuse aufweist, das an einem festen Bauelement der Nachlaufachse-schwenkbar gelagert ist und in seinem mittleren Bereich eine in den Zylinderraum vorspringende Schulter aufweist, die Anschläge für eine erste koaxiale Kolbenstange, die in einem Boden des Gehäuses gleitend und abgedichtet gelagert ist und an ihrem Ende innerhalb des Gehäuses einen ersten Kolben aufweist, und für eine zweite koaxiale Kolbenstange bildet, die in einem Kopf des Gehäuses gleitend und abgedichtet geführt ist, mit ihrem Ende an der Nabe angelenkt ist und an ihrem innerhalb des Gehäuses liegenden Ende einen Stößel aufweist, ein zweiter Kolben auf der zweiten Kolbenstange gleitend geführt und seine Bewegungsbahn durch den Zylinderkopf und den Stößel begrenztist und ein hydraulischer Kreis vorgesehen ist, der es gestattet, hydraulisches Druckmittel gleichzeitig in die beiden Kammern zu leiten, die durch die beiden Kolben und den Zylinderkopf und den Zylinderboden des Gehäuses begrenzt sind.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, die anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden. Es zeigt: Fig. 1 eine Draufsicht der Nachlaufachse, Fig. 2 schematisch den hydraulischen Kreis für die Nachlaufachse gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht der Nachlaufachse mit der Anordnung zum Blockieren der Räder im Verlauf der Fahrzeugachse, Fig. 4 und 5 zwei schematische Darstellungen des doppelt-wirkenden Zylinders der Nachlaufachse gemäß Fig. 3, wobei gemaß Fig. 4 die Räder frei schwenkbar und gemäß Fig. 5 blockiert sind.
Bei der Nachlaufachse gemäß Fig. 1 sind an die Enden der Achse 1 selbst Achsschenkel 2 angeschweißt, die an ihrsn freien Enden Achsschenkelbolzen 3 tragen. Auf jedem der Achsschenkelbolzen 3 ist ein Spurhebel 4 schwenkbar gelagert, der an einer Nabe 5 befestigt ist, die in bekannter Weise die Bremstrommel 6 eines Rades 7 drehbar trägt. Die Bremstrommel 6 umschließt in der üblichen Weise eine Bremse, die durch einen Druckzylinder 8 betätigbar ist.
Die Schwenkbewegung der beiden Räder 7 um die Achsschenkelbolzen 3 ist durch eine Spurstange 9 gekoppelt, deren freie Enden jeweils über Universalgelenke an den Spurhebel 4 der Nabe 5 angelenkt sind. An einen Spurhebel 4 der Nabe 5 eines der Räder 7 ist außerdem die Kolbenstange 10 eines doppeltwirkenden Zylinders 11 angelenkt, dessen Gehäuse selbst an eine Lasche 12 angelenkt ist, die an der Achse 1 befestigt ist.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die beiden Druckmittelleitungen des Zylinders 11 über einen hydraulischen Kreis 13 miteinander verbunden, der durch ein elektromagnetisch betätigtes Ventil 14 steuerbar ist, das einen Volumen-Kompensator 15 für das hydraulische Strömungsmittel aufweist, der die Volumenänderungen zwischen den beiden Kammern 16 und 17 des Zylinders 11 kompensiert, die sich aufgrund der Kolbenstange 10 ergeben.
Unabhängig von der Richtung und der Stärke des Einschlags der Räder kann die Dämpfungswirkung, die bei derartigen hydraulischen Kreisen zweckmäßigerweise vorhanden ist, verstärkt und gesteuert werden, indem man in dem hydraulischen Kreis eine einstellbare Öffnung von verstellbarem Querschnitt vorsieht.
Die Nachlaufachse gemäß Fig. 3 entspricht hinsichtlich ihres konstruktiven Aufbaus der gemäß Fig. 1. An den Spurhebel 4 der Nabe 5 eines der Räder 7 ist jedoch zusätzlich eine der beiden Kolbenstangen 20 eines doppeltwirkenden Zylinders 21 angelenkt, dessen Gehäuse 22 in der mitte an eine Lasche 23 schwenkbar angeschlossen ist, die an der Achse 1 befestigt ist.
Das Gehäuse 22 des doppeltwirkenden Zylinders 21 weist in seinem mittleren Bereich eine in den Zylinderraum vorspringende Schulter 24 auf, die Anschläge bildet und in die eine Druckausgleichsbohrung 25 eingearbeitet ist. Durch einen Kopf 26 des Zylinders 21 hindurch erstreckt sich gleitend und abgedichtet die Kolbenstange 20, auf der im Inneren des Gehäuses 22 ein Kolben 27 gleitend geführt ist, dessen Bewegungsbahn durch den Zylinderkopf 26 und einen Stößel 28 begrenzt ist, der an dem freien, innerhalb des Gehäuses 22 befindlichen Ende der Kolbenstange 20 vorgesehen ist.
In dem Boden 29 des Zylinders 21 ist eine zweite Kolbenstange 30 gleitend und abgedichtet geführt, die an ihrem innerhalb des Gehäuses 22 befindlichen Ende einen zweiten Kolben 31 trägt.
Die Steuerung des doppeltwirkenden Zylinders 21 erfolgt mittels eines hydraulischen Kreises 32, durch den hydraulisches Druckmittel gleichzeitig in die beiden Kammern einführbar ist, die jeweils durch die beiden Kolben 27 und 31 sowie den Zylinderkopf 26 und den Zylinderboden 29 des doppeltwirkenden Zylinders 21 begrenzt sind.
Wenn das Druckmittel keinen steuernden Druck aufbringt, sind die Kolbenstangen 20 und 30 innerhalb des Zylinders 21 frei gleitend geführt und die Räder 7 der Nachlaufachse können sich tangential zu der Zugrichtung des Fahrzeugs einstellen.
Wird demgegenüber der doppeltazirkende Zylinder 21 mit Druck beaufschlagt, werden die Kolben 27 und 32 solange zurückgeschoben, bis sie zur Anlage an dem Anschlag der in den Zylinderraum vorspringenden Schulter 24 kommen.
Auf diese Weise ist die Kolbenstange 20 stets in der mittleren Stellung verriegelt, wobei die Naben gegenüber der Achse der Nachlaufachse ausgerichtet sind.
Dieses Zurückführen der Kolbenstange 20 in die mittlere Stellung kann auf zwei unterschiedlichen Wegen erfolgen, die von der Ausgangsstellung der Kolbenstange 20 abhängig sind. Wenn sich das Ende der Kolbenstange 20 zunächst im Bereich des Kopfes 26 des Zylinders 21 zwischen.dem Kopf 26 und der Schulter 24 befindet und die Druckbeaufschlagung erfolgt, gleitet der Kolben 27 auf der Kolbenstange 20, bis er sich gegen den Stößel 28 legt. Der Kolben 27 nimmt dann die Kolbenstange 20 mit, bis er gegen den Anschlag der Schulter 24 stößt. Gleichzeitig legt sich der Kolben 31 gegen den Anschlag der Schulter 24, wodurch verhindert wird, daß sich die Kolbenstange 20 in Richtung des Zylinderbodens 29 bewegen kann.
Wenn sich andererseits das Ende der Kolbenstange 20 zunächst im Bereich des Zylinderbodens 29 befindet und der Zylinder 21 mit Druck beaufschlagt wird, legt sich der Kolben 27 gegen den Anschlag der Schulter 24, ohne die Kolbenstange 20 mitzunehmen. Andererseits bewegt sich der Kolben 31 mit der Kolbenstange 30 in Richtung des Anschlags der Schulter 24 und drückt dabei die Kolbenstange 20 zurück in ihre mittlere Stellung.

Claims

Nachlaufachse Anspriche 1. Nachlaufachse mit an ihren Enden schwenkbar angeordeten Naben für Räder und einer Spurstange, die mit den Naben in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß ein hydraulisches, insbesondere hydrostatisches System vorgesehen ist und einen doppeltwirkenden hydraulischen Zylinder (11) umfaßt, der an ein festes Bauelement der Nachlaufachse (1) und ein Element der Nabe (5) angelenkt ist und dessen beide Kammern (16 und 17) über eine durch ein Ventil steuerbare Leitung miteinander verbunden sind.
2. Nachlaufachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil fernsteuerbar ist.
3. Nachlaufachse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil elektromagnetisch arbeitet.
4. Nachlaufachse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder zwei Kolbenstangen (20, 30) aufweist.
5. Nachlaufachse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder nur eine einzige Kolbenstange (10) aufweist und der hydraulische Kreis einen Volumen-Kompensator für das hydraulische Strömungsmittel aufweist, der die Volumenänderungen zwischen den beiden Kammern des Zylinders aufgrund der Bewegung der Kolbenstange ausgleicht.
6. Nachlaufachse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Kreis eine voreingestellte Öffnung aufweist.
7. Nachlaufachse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die voreingestellte Öffnung einen einstellbaren Querschnitt aufweist.
8. Nachlaufachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische System mindestens einen Zylinder (21) aufweist, der an ein Element der Nabe (5) und ein festes Bauelement der Nachlaufachse (1) angelenkt ist und der bei Druckbeaufschlagung die Räder (7) parallel zur Fahrzeugachse blockiert.
9. Nachlaufachse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (21) doppeltwirkend ausgebildet ist und ein Gehäuse (22) aufweist, das an einem festen Bauelement der Nachlaufachse (1) schwenkbar gelagert ist und in seinem mittleren Bereich eine in den Zylinderraum vorspringende Schulter (24) aufweist, die Anschläge für eine erste koaxiale Kolbenstange (30), die in einem Boden (29) des Gehäuses (22) gleitend und abgedichtet gelagert ist und an ihrem Ende innerhalb des Gehäuses (22) einen ersten Kolben (31) aufweist, und für eine zweite koaxiale Kolbenstange (20) bildet, die in einem Kopf (26) des Gehäuses (22) gleitend und abgedichtet geführt ist, mit ihrem Ende an der Nabe (5) angelenkt ist und an ihrem innerhalb des Gehäuses (22) liegenden Ende einen Stößel (28) aufweist, ein zweiter Kolben (27) auf der zweiten Kolbenstange (20) gleitend geführt und seine Bewegungsbahn durch den Zylinderkopf (26) und den Stößel (28) begrenzt ist und ein hydraulischer Kreis (32) vorgesehen ist, der es gestattet, hydraulisches Druckmittel gleichzeitig in die beiden Kammern zu leiten, die durch die beiden Kolben (27 und 31) und den Zylinderkopf (26) und den Zylinderboden (29) des Gehäuses (22) begrenzt sind.
10. Nachlaufachse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der in den Zylinderraum vorspringenden Schultern (24) eine Druckausgleichsbohrung (25) vorgesehen ist.