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Dokumentenidentifikation DE19617442C1 29.01.1998
Titel Fahrwerk für eine Maschine zum Abfräsen von Straßenbelägen
Anmelder Wirtgen GmbH, 53578 Windhagen, DE
Erfinder Busley, Peter, Dipl.-Ing., 56494 Willeroth, DE
Vertreter Luderschmidt, Schüler & Partner GbR, 65189 Wiesbaden
DE-Anmeldedatum 02.05.1996
DE-Aktenzeichen 19617442
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 29.01.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.01.1998
IPC-Hauptklasse E01C 23/088
IPC-Nebenklasse B62D 7/00   
Zusammenfassung Um bei einer Maschine zum Abfräsen von Straßenbelägen zu gewährleisten, daß die Vorderräder (26, 28) sich veränderlichen Konturen der Straßenoberfläche um entgegengesetzt gleich große Strecken anpassen können, gleichzeitig aber voll auf der Straßenoberfläche laufen, ohne daß hierzu zwischen den Rädern liegende mechanische Kopplungsteile notwendig sind, wird vorgeschlagen, die Radträger (48, 50) für die Vorderräder an Führungsstangen (52, 54) anzubringen, die in vertikalen Führungszylindern (56, 58) des Rahmens laufen. Die Führungsstangen (52, 54) sind mit den beweglichen Teilen doppeltwirkender Arbeitszylinder (60, 62) verbunden, deren feststehenden Teile an den Führungszylindern (56, 58) festgelegt sind. Äquivalente Arbeitsräume der Arbeitszylinder (60, 62) sind über Koppelleitungen leckagefrei verbunden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk für Maschinen zum Abfräsen von Straßenbelägen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiges Fahrwerk ist aus der EP 0 557 763 B1 bekannt.

Bei diesem bekannten Fahrwerk sind die Vorderräder über eine in ihrer Höhe nicht verstellbare, um eine parallel zur Rahmenlängsachse verschwenkbare Vorderachse am Rahmen angebracht. Eine solche Verschwenkbarkeit der Vorderachse ist deshalb vorteilhaft, weil eine hintere Fahrwerksachse samt der zwischen den Rädern der Hinterachse liegenden Fräswalze die zu Beginn des Abfräsens eingestellte Frästiefe und Querneigung fest beibehält, und die Vorderachse die Änderungen in der Querneigung der Straße aufnehmen kann. Die Vorderräder sind an der Vorderachse zusätzlich um eine zur Rahmenebene senkrechte Achse verschwenkbar, um das Fahrzeug lenken zu können. Zusätzlich können auch die Räder der hinteren Fahrwerksachse um kleine Winkel lenkbar sein (Korrekturlenkung).

Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen wird als Rahmenebene die durch die Längs- und Querträger des Rahmens des Fahrwerkes aufgespannte, unter Einsatzbedingungen im wesentlichen horizontale Ebene verstanden. Unter Rahmenmittelebene wird die senkrecht auf der Rahmenebene stehende, in Rahmenlängsrichtung (gleich Fahrtrichtung) verlaufende Mittenebene des Rahmens verstanden. Querneigung ist die Neigung der Straßenoberfläche in zur Fahrtrichtung transversaler Richtung.

Maschinen zum Abfräsen von Straßenbelägen, welche ein Fahrwerk der oben beschriebenen Bauart aufweisen, zeichnen sich durch hohe Wendigkeit aus. Sie werden allgemein als Kleinfräsen bezeichnet. Auch diese Kleinfräsen weisen schon ein hohes Gewicht auf, und da aufgrund der geringen Aufstandsflächen der Räder der resultierende Bodendruck sehr hoch ist, dürfen die Hinterräder der Fräse nicht in der gefrästen Spur fahren. Dies würde zu einem Einsinken der Räder und damit zu einem Fehler in der Frästiefeneinstellung führen. Aus diesem Grunde befindet sich die Fräswalze bei Kleinfräsen zwischen den Hinterrädern.

Um auch mit einer solchen Kleinfräse ein kantenbündiges Fräsen durchführen zu können, wird das auf der sogenannten Nullseite der Fräsmaschine angeordnete Stützrad vor die Fräswalze geschwenkt. Unter der Nullseite der Fräsmaschine versteht man diejenige Maschinenseite, an welcher die Stirnseite der Fräswalze nahezu bündig mit der benachbarten lichten Kontur der Fräsmaschine abschließt, so daß bis direkt an ein Hindernis gefräst werden kann.

Verwendet man eine, um eine zur Rahmenlängsachse parallele Achse, verschwenkbare Vorderachse, so laufen bei Höhenunterschieden im Straßenquerschnitt (dies kommt z. B. dann vor, wenn eines der beiden Vorderräder in einer bereits gefrästen Spur fährt), die Vorderräder aufgrund der Querneigung der Vorderachse auf ihren Kanten. Hierdurch erhält man ein Ausbrechen der Laufflächen sowie allgemein erhöhten Verschleiß.

Durch die vorliegende Erfindung soll ein Fahrwerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß die Vorderräder auch bei Höhenunterschieden im Straßenquerschnitt voll auf der Lauffläche aufsitzen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Fahrwerk mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Mit der Erfindung erhält man folgende weitere Vorteile:

Bei dem erfindungsgemäßen Fahrwerk hat man eine höhere Bodenfreiheit, verglichen mit dem bekannten Fahrwerk, bei welchem sich ein Abschnitt der verschwenkbaren Vorderachse in enger Nachbarschaft zur Straßenoberfläche befindet. Durch die höhere Bodenfreiheit kann man somit bei überlappenden Frässpuren die Frästiefe erhöhen.

Bei Maschinen zum Abfräsen von Straßenbelägen wird das abgefräste Material unter Verwendung eines kurzen, unter dem Fahrwerk von der Fräswalze nach vorne verlaufenden Transportbandes abgeführt. Bei einer verschwenkbaren Vorderachse muß man zu aufwendigen konstruktiven Lösungen greifen, da dieses Transportband unter sehr beengten Raumverhältnissen durch die Vorderachse geführt werden muß. Bei einem erfindungsgemäßen Fahrwerk ist für ein solches Transportband zwischen den Vorderrädern ausreichend Raum.

Bei einem erfindungsgemäßen Fahrwerk kann man auch die Frästiefe weit verstellen, wobei sich die Neigparameter für die Fräswalze (abgesehen von der geänderten Frästiefe) nicht ändern, wenn die Hinterräder abgesenkt oder angehoben werden. Auch das Abführen des abgefrästen Belagmateriales kann für unterschiedliche Frästiefen gleichermaßen gut erfolgen.

Durch die vorliegende Erfindung wird somit ein Fahrwerk für eine Maschine zum Abfräsen von Straßenbelägen angegeben, bei welchem die beiden Vorderräder in zur Lauffläche senkrechter Richtung im Gegentakt bewegbar sind, trotzdem aber eine breite Aufstandsfläche gewährleistet ist, wobei der zwischen den Vorderrädern liegende Raum frei ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 ist es möglich, das vordere Ende des Rahmens des Fahrwerkes zusätzlich in vertikaler Richtung zu verstellen.

Bei einem Fahrwerk gemäß Anspruch 3 erfolgt die Gegentakt- Zwangskopplung der beiden Radträger durch hydraulische Arbeitszylinder mit durch mindestens eine Koppelleitung verbundenen äquivalenten Arbeitsräumen. Eine solche Kopplung der Verstellung der Vorderräder senkrecht zur Lauffläche zeichnet sich durch besondere Robustheit aus.

Bei einem Fahrwerk gemäß Anspruch 4 hat man eine verdoppelte hydraulische Gegentakt-Zwangskopplung der Bewegung der Radträger, so daß man immer eine auf Druck belastete Flüssigkeitssäule hat.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 ist es möglich, das vordere Ende des Rahmens des Fahrwerkes zusätzlich in vertikaler Richtung zu verstellen, wobei hierzu dieselben Arbeitszylinder dienen, die auch zur vertikalen Koppelung der beiden Radträger dienen.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 wird erreicht, daß die Kopplung der Vertikalbewegung der Räder durch beidseitig eingespannte Flüssigkeitssäulen erfolgt (zugeführtes Drucköl steht unter dem Pumpendruck, abgeführtes Hydrauliköl wird gedrosselt).

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 ist im Hinblick auf eine Erhöhung der Sicherheit der hydraulischen Verriegelung von Vorteil. Ein für das Anheben und Absenken des vorderen Fahrwerksendes dienendes Steuerventil braucht nicht für Verriegelungszwecke, also extrem leckölfrei ausgelegt zu werden.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 8 ist im Hinblick auf ein einfaches Montieren und Ausbauen der die vertikalen Bewegungen der Radträger koppelnden Arbeitszylinder von Vorteil.

Dabei kann man bei einem Fahrwerk gemäß Anspruch 9 die hydraulischen Verbindungen zu den beiden Arbeitsräumen der Arbeitszylinder auf besonders einfache Weise herstellen und lösen und auch gut visuell kontrollieren.

Ein Fahrwerk gemäß Anspruch 10 zeichnet sich durch einen besonders einfachen und kostengünstigen Aufbau aus.

Dabei sind Ein-Richtungs-Mitnahmekupplungen, wie sie im Anspruch 11 bzw. 12 angegeben sind, wiederum im Hinblick auf einfachen Aufbau und hohe Belastbarkeit unter rauhen Einsatzbedingungen vorteilhaft.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 13 gestattet es, die Führungen für die Radträger zugleich als Lager für die Lenkung der Räder zu verwenden.

Ein Fahrwerk gemäß Anspruch 14 zeichnet sich durch besonders niedere Bauweise der Koppeleinrichtung aus.

Dabei ist die Kopplung der beiden Ritzel der Koppeleinrichtung, wie sie im Anspruch 15 angegeben ist, im Hinblick auf einfachen Aufbau aus Standard-Maschinenbauelementen von Vorteil.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 16 beinhaltet eine besonders robuste und einfache Kopplung der beiden Ritzel der Koppeleinrichtung.

Bei einem Fahrwerk gemäß Anspruch 16 erhält man die Gegentaktbewegung der beiden Vorderräder ohne mechanische Verbindung derselben. Dies ist für manche Anwendungen von Vorteil.

Ordnet man die Radträger für die Vorderräder auf Lenkern an (Anspruch 17), so lassen sich die Führungen für die Räder besonders preiswert realisieren. Für viele Anwendungsfälle wird trotzdem ein ausreichender Hub der einzelnen Radträger erzielt.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 18 ist im Hinblick auf einen großen Gegentakthub der Vorderräder von Vorteil.

Dabei wird mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 19 zusätzlich erreicht daß die für die Vertikalführung dienenden Führungszylinder zugleich auch Lenkungslager darstellen.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 21 ist im Hinblick auf eine einfache Betätigung der Lenkung von Vorteil.

Dabei zeichnet sich ein Fahrwerk gemäß Anspruch 22 durch hohe Bodenfreiheit im Bereich der Vorderachse aus.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf eine Kleinfräse zum Abfräsen von Straßenbelägen;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Vorderradaufhängung des Fahrwerkes der Kleinfräse nach Fig. 1 längs der dortigen Schnittlinie II-II;

Fig. 3 einen Schnitt durch die in Fig. 2 gezeigte Vorderradaufhängung längs der dortigen Schnittlinie III-III;

Fig. 4 einen axialen Schnitt durch die zur Vorderradaufhängung nach Fig. 2 gehörenden Arbeitszylinder, wobei der links in Fig. 4 im eingefahrenen Zustand, der rechts in Fig. 4 im ausgefahrenen Zustand wiedergegeben ist;

Fig. 5 einen Schaltplan der hydraulischen Teile der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Vorderradaufhängung;

Fig. 6 bis 8 teilweise geschnittene Frontansichten abgewandelter Vorderradaufhängungen für eine Kleinfräse;

Fig. 9 eine schematische Darstellung einer weiter abgewandelten Vorderradaufhängung für eine Kleinfräse, zusammen mit einer zugehörigen elektronischen Steuereinheit.

In Fig. 1 ist eine Kleinfräse zum Abfräsen von Straßenbelägen wiedergegeben, welche einen insgesamt mit 10bezeichneten Fahrwerksrahmen aufweist. Der Fahrwerksrahmen 10 hat Längsholme 12, 14 und Querholme 16, 18. Diese Holme spannen eine Rahmenebene 20 auf.

Der Fahrwerksrahmen ist von einer insgesamt mit 22 bezeichneten Vorderachse und einer insgesamt mit 24 bezeichneten Hinterachse getragen.

Die Vorderachse 22 umfaßt ein linkes Vorderrad 26 sowie ein rechtes Vorderrad 28, und diese Räder sind in später noch genauer zu beschreibender Weise so am Fahrwerksrahmen 10 aufgehängt, daß sie sich in zur Rahmenebene 20 senkrechter Richtung bewegen lassen, wobei diese Bewegungen aber so gekoppelt sind, daß sich die Vorderräder um gleiche Strecken in entgegengesetztem Sinne bewegen.

Ein linkes Hinterrad 30 ist fest am Fahrwerksrahmen 10 gelagert. Ein rechtes Hinterrad ist auf einer schwenkbaren Tragplatte 33 gelagert. Diese Tragplatte ist um eine senkrecht zur Rahmenebene liegende Drehachse 34 zwischen einer, durch ausgezogene Linie wiedergegebene Normalstellung, in welcher das rechte Hinterrad 32 über die lichte Kontur des Fahrwerkrahmens 10 übersteht, und einer eingefahrenen Stellung verschwenkbar, welche in der Zeichnung gestrichelt wiedergegeben ist, und in welcher das Hinterrad 32 innerhalb der rechten Begrenzungslinie des Fahrwerksrahmens 10 liegt. Diese Begrenzungslinie wird auch als Nullseite der Kleinfräse bezeichnet und trägt das Bezugszeichen 38.

Eine Fräswalze 40 ist am Fahrwerksrahmen 10 so gelagert, daß sie in der Arbeitsstellung des rechten Hinterrades 32 in der Mitte zwischen den beiden Hinterrädern liegt, wobei die in Fig. 1 rechts gelegene Stirnfläche der Fräswalze 40 der Nullseite 38 eng benachbart ist.

Die Vorderräder 26, 28 sind über weiter unten noch genauer zu beschreibende Hubsäulen 42, 43 am Fahrwerksrahmen 10 aufgehängt.

Das linke Hinterrad 30 ist über eine Hubsäule 44 am Fahrwerksrahmen 10 abgestützt. Ähnlich ist das rechte Hinterrad 32 über eine Hubsäule 45 an der Tragplatte 33 angebracht. Durch Einstellen der Arbeitslängen der Hubsäulen 44, 45 kann man die Frästiefe und die Querneigung der Fräsfläche einstellen.

Möchte man eine Straßenfläche bis in unmittelbare Nachbarschaft eines Hindernisses (z. B. eines Bordsteines) abfräsen, wird die Tragplatte 33 in ihre gestrichelte, eingefahrene Stellung bewegt, und man kann dann mit der Nullseite 38 der Kleinfräse bis in unmittelbare Nachbarschaft des Hindernisses fräsen.

Durch die oben beschriebene Aufhängung der beiden Hinterräder 30, 32 ist gewährleistet, daß diese nicht in der von der Fräswalze 30 erzeugten Frässpur laufen.

Durch die oben schon angesprochene Gegentakt-Kopplung der vertikalen Verstellung der beiden Vorderräder 26, 28 wird erreicht, daß das Fahrwerk sich insgesamt wie ein Dreirad verhält, dessen drittes Rad sich an dem mit 46 bezeichneten Mittelpunkt der Vorderradanordnung befände, wobei die Höhe dieses gedachten Rades (welches über eine identische Hubsäule am Rahmen angebracht wäre) dem Mittelwert der Höhen der beiden Vorderräder 26, 28 entspricht.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Vorderräder 26, 28 an Radträgern 48, 50 gelagert.

Letztere sind an hohlen Führungsstangen 52, 54 befestigt, welche in Führungszylindern 56, 58 laufen. Letztere sind am Fahrwerksrahmen 10 befestigt, z. B. angeschweißt.

Im Inneren des Führungszylinders 56 ist ein erster doppeltwirkender Arbeitszylinder 60, im Inneren des Führungszylinders 58 ein hierzu identischer doppeltwirkender Arbeitszylinder 62 vorgesehen. Die Kolbenstangen 64, 66 der Arbeitszylinder 60, 62 sind am oberen Ende der Führungszylinder 54, 58 befestigt, während die Gehäuse der Arbeitszylinder 60, 62 über Gelenkstifte 68, 70 mit dem benachbarten Radträger 48 bzw. 50 verbunden sind.

Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, haben die Führungsstangen 52, 54 jeweils eine in axialer Richtung verlaufende Mitnahmenut 72 bzw. 74. In dieser läuft jeweils eine Mitnahmefeder 76 bzw. 78. Die Mitnahmefedern 76, 78 sitzen ihrerseits in Mitnahmenuten 80, 82 von Lenkringen 84, 86. An die Lenkringe 84, 86 ist jeweils ein Spurhebel 88, 90 angeschweißt. Die Spurhebel 88, 90 sind durch eine Spurstange 92 gelenkig verbunden. Der Lenkring 86 für das rechte Vorderrad 28 trägt zusätzlich einen Antriebshebel 94, der gelenkig mit der Kolbenstange 96 eines Lenkhilfen-Arbeitszylinders 98 verbunden ist. Dessen Gehäuse ist mittels eines Gelenkzapfens 100 an Laschen 102 festgelegt, die am Fahrwerksrahmen 10 angeschweißt sind.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, haben die Arbeitszylinder 60, 62 jeweils ein Gehäuse 104, in welchem ein Kolben 106 läuft. Die Kolbenstange 64 bzw. 66 ist als hohle Stange ausgebildet und steht über eine radiale Öffnung 110 mit einem oberen Arbeitsraum 112 des Arbeitszylinders in Verbindung. Das obere Ende der hohlen Kolbenstange 64, 66steht über einen abgewinkelten Kanal, der in einem mit der Kolbenstange verbundenen Montageflansch 114 ausgebildet ist, mit einer Anschlußöffnung 116 in Verbindung.

Durch die hohle Kolbenstange 64 bzw. 66 ist koaxial ein Speiserohr 118 hindurchgeführt, welches in die freie Stirnfläche des Kolbens 106 ausmündet und somit mit einem unteren Arbeitsraum 120 des Arbeitszylinders in Verbindung steht. Am oberen Ende des Speiserohres 118 ist eine Anschlußöffnung 122 vorbereitet.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, sind die oberen Arbeitsräume 112 der beiden Arbeitszylinder 60, 62 durch eine erste Koppelleitung 124 miteinander verbunden. Die unteren Arbeitsräume 120 der beiden Arbeitszylinder 60, 62 sind durch eine zweite Koppelleitung 126 verbunden.

Damit kann Hydrauliköl zwischen den oberen Arbeitsräumen 112 der beiden Arbeitszylinder 60, 62 und zwischen deren unteren Arbeitsräumen 120 ausgetauscht werden. Infolgedessen führt eine Bewegung der Kolbenstange 64 zu einer exakt gleich großen, jedoch entgegengesetzten Bewegung der Kolbenstange 66 und umgekehrt.

Die Hubsäulen 42, 43 bilden somit einen Ersatz für eine verschwenkbare Vorderachse.

Um bei einer solchen hydraulisch pendelnden Vorderachse zugleich eine Einstellung der Höhe des vorderen Endes des Fahrwerksrahmens vornehmen zu können, sind gemäß Fig. 5 die beiden Koppelleitungen 124, 126 über Arbeitsleitungen 128, 130 mit den Arbeitsanschlüssen eines 4/3-Magnetventiles 132 verbunden. Dessen Eingänge sind mit einer Druckleitung 134 bzw. einer Rücklaufleitung 136 verbunden. Letztere führt zu einem Vorratsbehälter 138 für Hydrauliköl.

Aus dem Vorratsbehälter 138 saugt eine Konstantdruck- Druckölpumpe 140 an. Deren Auslaß ist mit der Druckleitung 134 verbunden.

Um zu gewährleisten, daß unter Druck stehendes Arbeitsfluid ungehindert zu einem Arbeitsraum strömen kann, jedoch nur gedrosselt aus diesen abfließen kann, ist in die Arbeitsleitungen 128, 130 jeweils eine Parallelschaltung aus einem in Richtung zum Arbeitsraum öffnenden, federnd in die Schließstellung vorgespannten Rückschlagventil 142 sowie einer einstellbaren Drossel 144 eingefügt.

Ferner ist in die Arbeitsleitungen 128, 130 jeweils ein Rückschlagventil 146, 147 eingefügt, welches in Richtung zum Arbeitsraum öffnet und federnd in die Schließstellung vorgespannt ist. Die Rückschlagventile 146 können jeweils durch einen hydraulischen Stellmotor 148, 149 zwangsweise in die Offenstellung bewegt werden, wobei der einer Arbeitsleitung 128, 130 zugeordnete Stellmotor 148, 149 jeweils durch den stromauf des Rückschlagventils 147, 146 der anderen Arbeitsleitung 130, 128 herrschenden Druck gesteuert wird, wie aus der Zeichnung ersichtlich.

Die Rückschlagventile 146, 147 übernehmen somit im Ruhezustand das Abschließen des in den unteren Arbeitsräumen 120 bzw. den oberen Arbeitsräumen 112 insgesamt vorliegenden Ölvolumens und garantieren so eine konstante Höhe des vorderen Rahmenendes, ohne daß das Magnetventil 132 extrem leckölfrei zu sein bräuchte. Im durch anstehendes Drucköl geöffneten Zustand erlauben sie eine Höhenverstellung des Fahrwerksrahmens gemäß der gewählten Arbeitsstellung des Magnetventiles.

Die in Fig. 5 gezeigte Aufhängung für die beiden Vorderräder 26, 28 arbeitet folgendermaßen:

Steht das Magnetventil 132 in der Ruhestellung, so wird den Arbeitszylindern 60, 62 weder Hydrauliköl zugeführt noch entnommen. Die äquivalenten Arbeitsräume der beiden Arbeitszylinder 60, 62 können jedoch Hydrauliköl austauschen. Da die Gesamtmenge zur Verfügung stehenden Hydrauliköles vorgegeben ist, das Hydrauliköl nicht kompressibel ist, können sich die beiden Kolbenstangen 64, 66 und damit auch die Radträger 48, 50 nur um gleiche Strecken in entgegengesetzter Richtung bewegen. Man hat also eine Gegentaktkopplung, ohne daß in dem zwischen den Vorderrädern 26, 28 liegenden Raum mechanische Kopplungsmittel vorgesehen zu werden bräuchten. Durch diesen Raum kann sich somit ein Förderer erstrecken, durch welchen abgefrästes Belagmaterial abtransportiert wird.

Steht das Magnetventil 132 in der einen, unteren Arbeitsstellung (Absenken), so werden die oberen Arbeitsräume 112 der Arbeitszylinder 60, 62 mit einer zusätzlichen Druckölmenge versorgt (je nach der Dauer der Öffnungszeit des Magnetventils 132). Damit werden die Gehäuse 104 nach oben bewegt, aus den unteren Arbeitsräumen 120 wird eine entsprechende Druckölmenge (über das zwangsweise durch den Druck in der Arbeitsleitung 128 aufgesteuerte Rückschlagventil 147) in die Rücklaufleitung 136 abgeführt. Da die äquivalenten Arbeitsräume der beiden Arbeitszylinder 60, 62 auch beim Zuführen und Abführen von Hydrauliköl durch die Koppelleitungen 124, 126 verbunden sind, ist der in der ersten Arbeitsstellung des Magnetventiles erhaltenen Verkleinerung des Abstandes zwischen Fahrwerksrahmen 10 und Straßenoberfläche eine Gegentakt-Ausgleichsbewegung überlagert, d. h. die Vorderräder 26, 28 liegen über die gesamte Breite und mit gleicher Kraft auf der Straßenoberfläche.

In der zweiten Arbeitsstellung des Magnetventiles 132 (Anheben) erfolgt ähnlich wie oben im einzelnen beschrieben eine Druckölzufuhr zu den unteren Arbeitsräumen 120, während Hydrauliköl aus den oberen Arbeitsräumen zur Rücklaufleitung 136 abfließt. Damit wird das vordere Ende des Fahrwerksrahmens angehoben. Auch der Anhebbewegung kann wieder eine Gegentaktbewegung der beiden Vorderräder in vertikaler Richtung überlagert sein, falls dies die Kontur der Straßenoberfläche erfordert.

Nach Einstellen der gewünschten Höhe des vorderen Endes des Fahrwerksrahmens wird das Magnetventil 132 wieder in seine mittlere Ruhestellung bewegt, in welcher die beiden Rückschlagventile 146, 147 jegliches Abströmen von Hydrauliköl aus den Koppelleitungen 124, 126 verhindern, so daß wieder nur eine Gegentakt-Bewegung der Radträger in vertikaler Richtung um gleiche Strecken in entgegengesetztem Sinne möglich ist. Anders gesagt: In der Ruhestellung des Magnetventiles 132 können sich die Vorderräder 26, 28 der Straßenoberfläche in vertikaler Richtung anpassen, wobei jedoch der "Achsmittelpunkt" 46 und damit die Höhe des Fahrwerksrahmens 10 über der mittleren Straßenoberfläche unverändert bleibt.

Beim Ein- und Ausfahren der Radträger durch die Arbeitszylinder 60, 62 bleiben die beiden Arbeitszylinder wegen der Drosseln 144 zwischen zwei Ölsäulen eingespannt und fahren gedämpft aus. Beim Absenken des vorderen Endes des Fahrwerksrahmens dämpfen die Drosseln 144 die Absenkbewegung, so daß man in beiden Verstellrichtungen ein sanftes und genaues Einregeln der gewünschten Höhe durchführen kann.

Um bei den Gegentakt-Bewegungen der Radträger 48, 50 und bei der Höhenverstellung der Radträger gleichbleibende Lenkungsverhältnisse zu gewährleisten, ist die schon oben beschriebene Nut/Feder-Antriebsverbindung zwischen den Lenkringen 84, 86 und den Führungsstangen 52, 54 vorgesehen. Die Lenkringe 84, 86 sind ihrerseits drehbar in Axiallagerplatten 150 gelagert, die am unteren Ende der Führungszylinder 56, 58 festgemacht sind und somit gleichbleibende Axialstellung haben. Die axiale Relativstellung zwischen den Lenkringen 84, 86, der Spurstange 92 und dem Lenkhilfen-Arbeitszylinder 98 ist somit gleichbleibend.

Bei den nun zu beschreibenden abgewandelten Ausführungsbeispielen sind Komponenten, die funktionsmäßig obenstehend beschriebenen Komponenten entsprechen, wieder mit denselben Bezugszeichen versehen, diese Komponenten brauchen nachstehend auch nicht nochmals detailliert beschrieben zu werden. Einige der schon besprochenen Komponenten sind der besseren Übersichtlichkeit halber auch in den nachstehend zu besprechenden Figuren weggelassen; es versteht sich, daß sie dort sinngemäß gleichermaßen vorgesehen werden können.

Bei der Vorderradaufhängung nach Fig. 6 sind in die oberen Enden der Führungsstangen 52, 54 Ringe 152, 154 drehbar eingesetzt. Diese tragen radial vorstehende Mitnahmestifte 156, 158, die in Mitnahmeschlitzen 160, 162 laufen, die in den Enden eines zweiarmigen Koppelhebels 164 vorgesehen sind. Der Koppelhebel 164 ist bei seiner Mitte auf einem Gelenkstift 166 gelagert, der auf einem Lagerblock 168 angebracht ist, der die Form eines auf dem Kopf stehenden L hat und seinerseits vom Fahrwerksrahmen 10 getragen ist.

Die Mitnahmestifte 156, 158 sind jeweils durch Sprengringe 170 an der in der Zeichnung vorne liegenden Stirnfläche des Koppelhebels 164 geführt. Ein Sprengring 171 sichert den Koppelhebel 164 auf dem Gelenkstift 166.

Man erkennt, daß auch bei dieser Art der Vorderradaufhängung der zwischen den Vorderrädern liegende Raum frei von Einbauteilen ist, die vertikale Verstellbewegungen der Vorderräder nur um gleiche Strecken in entgegengesetztem Sinne erfolgen können. Auch bei der Vorderradaufhängung nach Fig. 6 dienen die Führungszylinder 56, 58 zugleich als Vertikalführungsteile und Lenkungslager.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 entspricht weitgehend demjenigen nach Fig. 6, nur sind anstelle der Stift/ Schlitzverbindungen zwischen den Enden des Koppelhebels 164 und den Enden der Führungsstangen 52, 54 Mitnahmelenker 172, 174 vorgesehen, die über Gelenkstifte 176, 178 gelenkig mit dem benachbarten Ende des Koppelhebels 164 und dem Ende der benachbarten Führungsstange verbunden sind.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist ferner vorgesehen, daß der horizontale Arm des L-förmigen Lagerblockes 168 als Schlitten 180 ausgebildet ist, der auf dem vertikalen Arm des Lagerblockes 168 geführt ist und durch eine Gewindespindel 182 durch Drehen einer Kurbel 184 in der Höhe verstellbar ist. Auf diese Weise kann man die Höhe des vorderen Ende des Fahrwerksrahmens 10 über der Straßenoberfläche einstellen.

Ferner ist vorgesehen, daß die Vorderräder 26, 28 um eine zur Rahmenlängsachse parallele Achse frei verschwenkbar sind, welche durch ihren Mittelpunkt geht. Hierzu sind Nabenkörper 186, die über Axial/Radiallager 188 Laufringe 190 der Räder tragen, über eine Gleitlagerbuchse 192 auf einem Lagerstift 194 gelagert. Dieser erstreckt sich durch den Mittelpunkt des Rades und verläuft parallel zur Rahmenlängsachse. Der Lagerstift 194 ist seinerseits von einem schmalen Träger 196 getragen, der zwischen Nabenkörper 186 und dem Lager 188 angeordnet ist und mit dem zugehörigen Radträger verbunden ist. Auf diese Weise können sich die Vorderräder 26, 28 auch an einen Oberflächenabschnitt der Straße anpassen, der stufenfrei ist, jedoch andere Querneigung aufweist als derjenige Straßenabschnitt, auf welchem die Hinterräder 30, 32 laufen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 sind die Radträger 48, 50 über Gelenkstifte 198 und in der Unterseite der Führungsstangen 52, 54 ausgebildete Gelenkbohrungen 200 drehbar mit den Führungsstangen 52, 54 verbunden, die ihrerseits nun nicht verdrehbar in den Führungszylindern 56, 58 laufen. Dies kann z. B. durch die Querschnittsform von Führungsstangen und Führungszylinder gewährleistet werden (z. B. quadratischer Querschnitt).

In den nach innen weisenden Oberflächenabschnitten der Führungsstangen 52, 54 sind Zahnstangen 202, 204 ausgebildet. Mit diesen kämmen Ritzel 206, 208, die an rahmenfesten Lagerplatten 210, 212 gelagert sind.

Die Ritzel 206, 208 tragen Kettenräder 214, 216, über welche eine Kette 218 läuft.

Auch auf diese Weise ist gewährleistet, daß sich die Vorderräder um gleiche Strecken in entgegengesetzter Richtung bewegen können, so daß das vordere Ende des Fahrwerks einen vorgegebenen unveränderlichen Abstand über der Straßenoberfläche hat. Die in Fig. 8 gezeigte mechanische Kopplung zwischen den beiden Führungsstangen 52, 54 baut in vertikaler Richtung sehr nieder.

Anstelle des Kettentriebes 214, 216, 218 kann man auch einen Riementrieb, z. B. einen Zahnriementrieb oder eine Reihe miteinander kämmender Zahnräder verwenden.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgt die Gegentaktkopplung der vertikalen Verstellbewegung für die beiden Vorderräder durch Austausch mechanischer Kräfte. Fig. 9 zeigt eine elektrische Zwangskopplung der beiden Verstellbewegungen:

Die Radträger 48, 50 sind auf den Abtriebsteilen 236, 238 zweier insgesamt mit 240, 242 bezeichneter Streben mit steuerbarer Länge angeordnet. Hierbei kann es sich z. B. um Spindelanordnungen handeln, welche jeweils durch einen Schrittmotor 246 bzw. 248 angetrieben werden.

Die Streben 240, 242 sind über Kraftfühler 250, 252 an der Unterseite des Fahrwerksrahmens 10 abgestützt.

Die Ausgangssignale der beiden Kraftfühler 250, 252 sind mit den beiden Eingängen eines Fensterdiskriminators 254 verbunden. Dieser erzeugt an einem ersten Ausgang R ein Ausgangssignal, wenn das Ausgangssignal des dem rechten Vorderrad 28 zugeordneten Kraftfühlers 252 um mindestens eine vorgegebene Schaltschwelle a größer ist als das Ausgangssignal des dem linken Vorderrad 26 zugeordneten Kraftfühlers 250. Ist dagegen das Ausgangssignal des Kraftfühlers 250 um mindestens die Schaltschwelle a größer als das Ausgangssignal des Kraftfühlers 252, erzeugt der Fensterdiskriminator 254 an einem Ausgang L ein Signal. Ist der Betrag des Unterschiedes der Ausgangssignale kleiner als die Schaltschwelle a, erzeugt der Fensterdiskriminator 254 weder am Ausgang R noch am Ausgang L ein Ausgangssignal.

Der Ausgang L des Fensterdiskriminators 254 ist mit dem einen Eingang eines UND-Gliedes 256 verbunden, sein Ausgang R mit dem einen Eingang eines UND-Gliedes 258. Zweite Eingänge der UND-Glieder 256, 258 sind mit dem Ausgang eines mit kleiner Frequenz (z. B. 1 bis 10 Hz) laufenden Taktgenerators 260 verbunden.

Der Ausgang des UND-Gliedes 256 ist mit den einen Eingängen zweier ODER-Glieder 262, 264 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gliedes 262 ist mit einer "-"-Eingangsklemme eines Steuerkreises 266 verbunden, der das Arbeiten des Schrittmotors 246 steuert.

Der Ausgang des ODER-Gliedes 264 ist mit einer "+ "-Eingangsklemme eines Steuerkreises 268 verbunden, der auf den Schrittmotor 248 arbeitet.

Die Steuerkreise 266, 268 steuern den zugeordneten Schrittmotor bei Beaufschlagung ihrer "+"-Eingangsklemme jeweils im Sinne einer Vergrößerung der Länge der steuerbaren Strebe an, während sie bei Signalbeaufschlagung ihrer "-"-Eingangsklemme eine Verkürzung der Strebe durch den zugeordneten Schrittmotor veranlassen.

Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 258 gelangt auf die einen Eingänge zweier ODER-Glieder 270, 272. Der Ausgang des ODER-Gliedes 270 ist mit der "+"-Eingangsklemme des Steuerkreises 266 verbunden; der Ausgang des ODER-Gliedes 272 ist mit dem "-"-Eingang des Steuerkreises 268 verbunden.

Die zweiten Eingänge der ODER-Glieder 262, 272 sind über einen manuell betätigbaren Schalter 274 mit dem Ausgang des Taktgebers 260 verbunden. Ahnlich sind zweite Eingänge der ODER-Glieder 264, 270 über einen Schalter 276 mit dem Ausgang des Taktgebers 260 verbunden.

Die gesamte Steuereinheit für die Streben 240, 242 ist mit dem Bezugszeichen 278 versehen.

Man erkennt, daß man durch Schließen des Schalters 274 bzw. des Schalters 276 die steuerbaren Streben 240, 242 um gleiche Beträge ausfahren oder einfahren kann, so daß sich eine entsprechende Verstellung der Höhe des vorderen Endes des Fahrwerksrahmens 10 ergibt.

Sowohl bei geschlossenen Schaltern 274, 276 als auch bei offenen Schaltern 274, 276 erfolgt zusätzlich eine Gegentakt-Ansteuerung der Steuerkreise 266, 268 derart, daß die Streben 240, 242 im Gegentakt ihre Länge derart ändern, daß die Ausgangssignale der Kraftfühler 250, 252 gleich groß werden. Auf diese Weise ist elektrisch die Gegentakt- Zwangssynchronisierung der vertikalen Verstellbewegung der Vorderräder 26, 28 gewährleistet.


Anspruch[de]
  1. 1. Fahrwerk für eine Maschine zum Abfräsen von Straßenbelägen, insbesondere eine Kleinfräse, mit einem Rahmen (10), welcher von Vorderrädern (26, 28) und Hinterrädern (30, 32) getragen ist, wobei die Vorderräder (26, 28) so aufgehängt sind, daß sie Änderungen in der Querneigung der Straßenoberfläche in entgegengesetztem Sinne um gleiche Strecken folgen können, dadurch gekennzeichnet, daß Radträger (48, 50) für die Vorderräder (26, 28) mit zugeordneten Führungen (52, 54, 56, 58) verbunden sind, welche die Radträger jeweils in einer zur Rahmenebene (20) senkrechten und zur Rahmenlängsachse parallelen Ebene führen, und daß die gegenüber dem Rahmen (10) beweglichen Führungsteile (52, 54; 236, 238) für die Vorderräder (26, 28) durch eine Koppeleinrichtung (156 bis 164; 166, 172, 174; 202 bis 218; 278) zu der gegensinnigen Bewegung um gleiche Strecken zwangsgekoppelt sind.
  2. 2. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere vertikale Stellung der beweglichen Führungsteile (52, 54; 236, 238) einstellbar ist.
  3. 3. Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppeleinrichtung zwei gleiche Arbeitszylinder (60, 62) aufweist, die mindestens ein Paar äquivalenter Arbeitsräume (112; 120) aufweisen, die jeweils durch eine Koppelleitung (124, 126) verbunden sind.
  4. 4. Fahrwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitszylinder (60, 62) doppeltwirkende Arbeitszylinder sind und mit ihren äquivalenten Arbeitsräumen (112, 120) über jeweils eine Koppelleitung (124, 126) verbunden sind.
  5. 5. Fahrwerk nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet daß die Koppelleitungen (124, 126) über Arbeitsleitungen (128, 130) und ein Steuerventil (132) mit einer Druckölquelle (140) bzw. einem Druckmittelsumpf (138) verbindbar sind.
  6. 6. Fahrwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsleitungen (128, 130) jeweils eine Parallelschaltung aus einer Drossel (144) und einem in Richtung zur zugeordnete Koppelleitung (124, 126) öffnenden Rückschlagventil (142) enthalten.
  7. 7. Fahrwerk nach Anspruch 5 oder 6 in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsleitungen (128, 130) ein in Richtung zur zugeordneten Koppelleitung (124, 126) öffnendes Rückschlagventil (146, 147) aufweisen, welches durch einen Stellmotor (148, 149) zwangsweise öffenbar ist, der durch den in der jeweils anderen Arbeitsleitung (130, 128) vor dem Rückschlagventil (147, 146) herrschenden Druck betätigt wird.
  8. 8. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 3-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitszylinder (60, 62) am oberen Ende ihrer Kolbenstangen (64, 66) jeweils einen Montageflansch (114) aufweisen, mit welchem sie am oberen Ende des zugeordneten feststehenden Führungsteiles (56, 58) befestigt sind.
  9. 9. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 3-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluid-Anschlußöffnungen (116, 122) der Arbeitszylinder (60, 62) bei der vom Kolben (106) abliegenden Stirnseite ihrer Kolbenstange (64, 66) angeordnet sind und die Fluidbeaufschlagung der beiden Arbeitsräume der Arbeitszylinder (60, 62) über die Kolbenstange (64, 66) erfolgt, wozu im Inneren der Kolbenstangen jeweils ein Speiserohr (118) vorgesehen ist, welches durch den Kolben (106) des betrachteten Arbeitszylinders (60, 62) hindurchgeführt ist, während der zwischen Kolbenstange (64, 66) und Speiserohr (118) liegende Ringraum mit dem hinter dem Kolben (106) liegenden Arbeitsraum des betrachteten Arbeitszylinders (62, 64) kommuniziert (110).
  10. 10. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppeleinrichtung einen Koppelhebel (164) aufweist, welcher um eine in der Rahmemittelebene liegende, zur Rahmenebene (20) parallele Achse (166) verschwenkbar ist und dessen Enden über in Arbeitsrichtung der Führungen (52, 58) kraftübertragende, in hierzu senkrechter Richtung nicht wirksame Mitnahmekupplungen (156 bis 162; 172, 174) mit den bewegbaren Führungsteilen (52, 54) verbunden sind.
  11. 11. Fahrwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein-Richtungs-Mitnahmekupplungen durch in Längsrichtung des Koppelhebels (164) verlaufende Mitnahmeschlitze (160, 162) und in den letzteren laufende, von den beweglichen Führungsteilen (52, 54) getragene Mitnahmestifte (156, 158) gebildet sind.
  12. 12. Fahrwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein-Richtungs-Mitnahmekupplungen Mitnahmelenker (172, 174) aufweisen, deren eines Ende gelenkig mit dem benachbarten Ende des Koppelhebels (164) und deren anderes Ende gelenkig mit dem benachbarten beweglichen Führungsteil (52, 54) verbunden ist.
  13. 13. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Rädern abliegenden Enden der beweglichen Führungsteile (52, 54) jeweils ein Axiallager (152, 154) tragen, über welches die Ein-Richtungs-Mitnahmekupplung (156 bis 162; 172, 174) am beweglichen Führungsteil (52, 54) angreift.
  14. 14. Fahrwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppeleinrichtung zwei drehbar am Rahmen gelagerte Ritzel (206, 208 ) aufweist, die jeweils mit einer vom beweglichen Führungsteil (52, 54; 234) mitbewegten Zahnanordnung (202, 204) zusammenarbeitet, und daß zwischen diesen beiden Ritzeln (206, 208) eine Drehmomentübertragungseinrichtung (214 bis 218) vorgesehen ist.
  15. 15. Fahrwerk nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentübertragungseinrichtung einen Kettentrieb (214 bis 218), einen Riementrieb oder einen Zahnradzug aufweist.
  16. 16. Fahrwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppeleinrichtung aufweist: zwei Kraftfühler (250, 252) und zwei mit diesen mechanisch in Reihe geschaltete, in ihrer Länge steuerbare Streben (240, 242), wobei die Radträger (48, 50) über diese Serienschaltung am Rahmen (10) abgestützt sind, und eine Steuereinheit (278), welche mit den Ausgangssignalen der beiden Kraftfühler (250, 252) beaufschlagt ist und gemäß der Differenz dieser Ausgangssignale die in ihrer Länge steuerbaren Streben (240, 242) so ansteuern, daß deren Länge in entgegengesetztem Sinne um gleiche Beträge geändert werden und gleichzeitig die Ausgangssignale der beiden Kraftfühler (250, 252) gleich groß werden.
  17. 17. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Radträger (48, 50) an Lenkern angebracht sind, welche um Achsen verschwenkbar am Rahmen (10) angebracht sind, die senkrecht auf der Rahmenmittelebene stehen.
  18. 18. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Radträger (48, 50) auf Führungsstangen (52, 54) angebracht sind, welche in Führungszylindern (56, 58) laufen, deren Achse senkrecht auf der Rahmenebene (20) steht.
  19. 19. Fahrwerk nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstangen (52, 54) jeweils drehbar im zugeordneten Führungszylinder (56, 58) laufen und axial verschiebbar jedoch drehschlüssig mit Lenkringen (84, 86) verbunden sind.
  20. 20. Fahrwerk nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lenkringe (84, 86) in einer zur Rahmenebene (20) parallelen Ebene liegen und in zur Rahmenebene (20) senkrechter Richtung feststehend sind.
  21. 21. Fahrwerk nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkringe (84, 86) in zur Rahmenebene (20) senkrechter Richtung fest stehend an den feststehenden Führungsteilen (56, 58) angebracht sind, so daß das Spurgestänge (88, 92) auch bei unterschiedlich weit ausgefahrenen Führungsteilen (52, 54) immer parallel zur Rahmenebene (20) liegt.
  22. 22. Fahrwerk nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkringe (84) durch eine Formschlußverbindung mit an den feststehenden Führungsteilen (56, 58) angebrachten Axiallagerplatten (150) axial feststehend, jedoch um ihre vertikale Achse drehbar angebracht sind.






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