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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung in einem Geräteträger, wie
beispielsweise einer Aufsitzmähmaschine,
mit einer Radbaugruppe, die mittels der Lenkvorrichtung schwenkbar
ist, wobei die Lenkvorrichtung eine drehbare Lenksäule, ein
Lenkrad, das undrehbar mit der Lenksäule verbunden ist, einen Übertragungszug,
der in der Ebene des Lenkrads flexibel ist und der sich über das
Lenkrad erstreckt und an einer Seite des Lenkrads einen ersten Kabellauf
ausbildet und an der anderen Seite des Lenkrads einen zweiten Kabellauf
ausbildet, zwei Ablenkräder,
die an beiden Seiten des Lenkrads angeordnet sind und jeweils in
einer zweiten und einer dritten Ebene liegen, wobei jede relativ
zu der Ebene des Lenkrads gewinkelt liegt, und zwei flexible Lenkzüge aufweist,
die an einem Ende mit den jeweiligen Kabelläufen verbunden sind und sich über die
jeweiligen Ablenkräder
erstrecken und an dem anderen Ende mit der Radbaugruppe verbunden
sind.
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Stand der Technik
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Bei
einer Lenkvorrichtung des Stands der Technik in einer Aufsitzmähmaschine
wird ein Lenkdraht verwendet, der um eine drehbare Lenksäule gewickelt
ist und sich über
zwei erste Ablenkräder, die
an beiden Seiten der Lenksäule
angeordnet sind und in einer gemeinsamen Ebene liegen, und zwei zweite
Ablenkräder,
die an beiden Seiten der Lenksäule
angeordnet sind und jeweils in einer zweiten und einer dritten Ebene
liegen, die im Wesentlichen relativ zu dieser gemeinsamen Ebene
orthogonal ist, zu einer lenkbaren Radbaugruppe erstreckt, mit der er
verbunden ist. Diese Lenkvorrichtung leidet unter dem wesentlichen
Nachteil, dass der Lenkdraht besonders bei seinem Abschnitt, der
sich über
die Lenksäule
erstreckt, jedoch auch bei den Abschnitten, die sich über das
erste und das zweite Ablenkrad erstrecken, rasch abgenutzt wird.
Dies hat einen häufigen Abriss
des Lenkdrahts zur Folge, wodurch ein Austausch erforderlich gemacht
wird.
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Um
diesen Nachteil zu vermindern, wurde der Teil des Lenkdrahts, der
sich über
die Lenksäule und
die zwei Ablenkräder
erstreckt, bei einer bekannten Lenkvorrichtung, die von der in der
Einleitung beschriebenen Art ist, durch eine Übertragungskette ersetzt, die
sich über
ein Lenkkettenzahnrad erstreckt, das undrehbar mit der Lenksäule verbunden
ist und in der gleichen Ebene wie das erste und das zweite Ablenkrad
liegt, die hier aus Kettenzahnrädern
bestehen. Diese Kette ist an jedem Ende mit einem Lenkdraht verbunden,
der sich wie vorstehend über
die jeweiligen zweiten Ablenkräder
zu der lenkbaren Radbaugruppe erstreckt. Bei dieser Lenkvorrichtung
des Stands der Technik ist die Abnutzung in dem Bereich der Lenksäule beseitigt.
Das Abnutzungsproblem bleibt jedoch für die Lenkdrähte, die
sich über
die zweiten Ablenkräder
erstrecken und deshalb relativ häufig
abreißen.
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Um
auch dieses Abnutzungsproblem zu beseitigen, wurde jeder der flexiblen
Lenkzüge
in einer Lenkvorrichtung, die aus der
WO
95/31891 bekannt ist, als eine Übertragungskette ausgebildet,
die zwischen dem Lenkkettenzahnrad und den jeweiligen Ablenkrädern mittels
eines Verbindungselements an die Kette gekoppelt ist, das in der
Ebene des Lenkkettenzahnrads flexibel ist, um mit der Kette eine
gerade Linie auszubilden, wobei das Verbindungselement einen ersten
Zapfen, mit dem ein Endverbindungsglied einer Kette bei einer von
diesen zwei Ketten gelenkig angebracht ist, und einen zweiten Zapfen
aufweist, mit dem ein Endverbindungsglied bei der anderen dieser
zwei Ketten gelenkig angebracht ist, wobei die zwei Zapfen relativ
zueinander mit einem Winkel gewinkelt sind, der dem Winkel gleicht, vorzugsweise
90°, mit
dem die zweite Ebene und die dritte Ebene jeweils relativ zu der
Ebene des Lenkkettenzahnrads gewinkelt sind.
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Ungeachtet
dessen, dass der Übertragungszug
und der Lenkzug Lenkdrähte
oder Übertragungsketten
sind, ist die Kraft, die bei diesen bekannten Lenkvorrichtungen
mit der Hilfe eines Handrads an die Lenksäule angebracht werden muss,
um zu bewirken, dass diese die Radbaugruppe schwenkt, sehr groß, was es
eher schwierig macht, den Geräteträger zu betätigen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lenkvorrichtung vorzusehen, die
die zum Schwenken der Radbaugruppe erforderliche Kraft beträchtlich
reduziert.
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Diese
Aufgabe wird mittels einer Lenkvorrichtung gelöst, die von der in der Einleitung
erwähnten
Art ist und dadurch gekennzeichnet ist, dass die flexiblen Lenkzüge mit den
jeweiligen Kabelläufen mittels
eines Kupplungselements verbunden sind, das aus einem zweiten Ablenkrad
besteht, über
das sich der Kabellauf in etwa 180° erstreckt, und aus einem Ablenkradhalter
besteht, der dieses Ablenkrad senkrecht zu der Ebene des Lenkrads
drehbar um einen Achse stützt,
und mit dem der Lenkzug verbunden ist, wobei der Kabellauf an seinem
Ende befestigt ist. Der Ablenkradhalter ist ein im Wesentlichen U-förmiges Joch,
dessen zwei Schenkel parallel zu der Ebene des Lenkrads liegen und
dessen Endabschnitt mit dem jeweiligen Lenkzug verbunden ist.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
das Lenkrad ein Kettenzahnrad, der Übertragungszug eine Übertragungskette
und das Ablenkrad des Kupplungselements ein Kettenzahnrad.
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Jeder
der zwei Lenkzüge
besteht vorzugsweise aus einer Übertragungskette.
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Bei
einer bevorzugten Abwandlung des zuletzt erwähnten Ausführungsbeispiels liegen die
zwei Lenkzüge
zwischen den jeweiligen Ablenkrädern
und der Radbaugruppe in einer gemeinsamen Ebene, die relativ zu
der zweiten und der dritten Ebene gewinkelt ist, wobei die Lenkvorrichtung
eine Lenkscheibe aufweist, die in der Radbaugruppe enthalten ist,
und die in dieser gemeinsamen Ebene liegt und mit der die Lenkzüge verbunden
sind, wobei jede der Ketten, die die Lenkzüge ausbilden, aus zwei Teilketten
besteht, die zwischen den jeweiligen Ablenkrädern und der Lenkscheibe mittels
eines Verbindungselements gekoppelt sind, um miteinander eine gerade
Linie auszubilden, wobei jedes Verbindungselement einen ersten Zapfen
aufweist, an dem ein Endverbindungsglied einer Teilkette gelenkig
angebracht ist, und einen zweiten Zapfen aufweist, an dem ein Endverbindungsglied
der anderen Teilkette gelenkig angebracht ist, wobei die zwei Zapfen
um die gerade Linie relativ zueinander in einem Winkel gedreht werden, der
dem Winkel gleicht, mit dem die gemeinsame Ebene jeweils relativ
zu der zweiten und der dritten Ebene gewinkelt ist.
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Die
gemeinsame Ebene ist vorzugsweise eine horizontale Ebene und die
zweite und die dritte Ebene sind vorzugsweise vertikale Ebenen.
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Die
zweite Ebene, ebenso wie die dritte Ebene sind relativ zu der Ebene
des Lenkrads 90° gewinkelt.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird nun detaillierter mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist
eine schematische Seitenansicht und stellt einen Geräteträger dar,
der mit einer Lenkvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung versehen ist.
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Die 2 bis 4 stellen
den Geräteträger in 1 von
unten dar, wobei die Lenkvorrichtung in einer Ausgangsposition,
einer ersten Endposition und einer zweiten Endposition gezeigt wird.
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5 zeigt
einen Abschnitt von 2 mit einem größeren Maßstab.
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6 zeigt
einen Abschnitt von 5 in der Richtung des Pfeils
VI in 5.
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7 ist
eine perspektivische Ansicht eines Verbindungselements zum Aneinanderkoppeln
zweier Ketten.
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8 ist
einen Ansicht, die 2 entspricht, jedoch einen Geräteträger darstellt,
der mit einer Lenkvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung versehen ist.
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9 ist
eine Ansicht, die 5 entspricht, jedoch eine Lenkvorrichtung
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt.
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Beschreibung von bevorzugten
Ausführungsbeispielen
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Der
in 1 schematisch gezeigt Geräteträger 1 ist eine Aufsitzmähmaschine.
Die Aufsitzmähmaschine
ist gelenkig ausgebildet und hat einen vorderen Rahmen 2 und
einen hinteren Rahmen 3, die über eine vertikale Drehachse
A drehbar miteinander verbunden sind. Der vordere Rahmen 2 stützt die Vorderräder 5a der
Aufsitzmähmaschine.
Der hintere Rahmen 3 stützt
die Hinterräder 5b der
Aufsitzmähmaschine 1 und
ist in einer Radbaugruppe enthalten, die relativ zu dem vorderen
Rahmen 2 drehbar ist. Eine Lenkscheibe 4, die
mit dem hinteren Rahmen 3 fest verbunden ist und deren
Mittelachse mit der Drehachse A zusammenfällt, ist ebenfalls in der Radbaugruppe
enthalten. Die Lenkscheibe 4 hat zwei Führungsnuten, die in zwei genau
entgegengesetzten Abschnitten des Umfangs der Scheibe angeordnet
sind.
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Die
Lenkvorrichtung der Aufsitzmähmaschine 1 hat
eine Lenksäule 6,
die an dem vorderen Rahmen 2 drehbar befestigt ist. Die
Lenksäule 6 bildet
einen Winkel von etwa 30° bezüglich der
vertikalen Ebene und hat an ihrem oberen Ende ein Handrad 7 zum
Drehen der Lenksäule 6.
Ein Lenkkettenzahnrad 8 ist mit der Lenksäule 6 undrehbar
an deren unterem Ende verbunden. Vier Ablenkkettenzahnräder 9a, 9b, 10a und 10b sind
paarweise auf beiden Seiten des Lenkkettenzahnrads 8 angeordnet
und liegen in der gleichen Ebene wie dieses, das heißt, in einer Ebene,
die in etwa 30° relativ
zu der horizontalen Ebene geneigt ist.
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Eine
Rollenkette 11, die in der Ebene der Kettenzahnräder flexibel
ist, erstreckt sich über
das Lenkkettenzahnrad 8 und die Ablenkkettenzahnräder 9a, 9b, 10a und 10b.
Die Rollenkette 11 bildet an einer Seite des Lenkkettenzahnrads 8 einen
ersten Kettenlauf 11a, der sich in der Richtung einer Vorwärtsbewegung
der Aufsitzmähmaschine 1 gesehen von
dem linken äußeren Ablenkkettenzahnrad 10a rückwärts erstreckt,
und an der anderen Seite des Lenkkettenzahnrads 8 einen
zweiten Kettenlauf 11b ausbildet, der sich von dem rechten äußeren Ablenkkettenzahnrad 10b rückwärts erstreckt.
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Die
Kettenläufe 11a und 11b sind
jeweils mit einem Ende einer Rollenkette 12a und 12b verbunden.
Jeder Kettenlauf 11a und 11b und seine Rollenkette 12a und 12b sind
jeweils mittels einem Kupplungselement 13a und 13b gekoppelt,
das nachstehend detaillierter beschrieben ist. Die Rollenketten 12a und 12b sind
in der vertikalen Richtung flexibel und erstrecken sich über die
jeweiligen Ablenkkettenzahnräder 14a und 14b rückwärts, vor
denen sich diese in der vorstehend erwähnten Ebene befinden, die um
30° geneigt
ist, und hinter denen sie in einer gemeinsamen horizontalen Ebene
liegen. Die Ablenkkettenzahnräder 14a und 14b haben
horizontale Mittelachsen. Die Rollenketten 12a und 12b sind
an deren einem Ende jeweils mit einem Ende einer Rollenkette 15a und 15b verbunden.
Die Rollenketten 12a und 15a, ebenso wie 12b und 15b,
sind jeweils mittels eines Verbindungselements 16a und 16b,
das nachstehend detaillierter beschrieben ist, in solch einer Art
und Weise aneinander gekoppelt, dass sich jeweils ein Teil der Rollenkette 12a und 12b,
der hinter den jeweiligen Ablenkkettenzahnrädern 14a und 14b positioniert
ist, und jeweils die Rollenkette 15a und 15b miteinander
in einer geraden Linie erstrecken. Die Rollenketten 15a und 15b,
die dadurch in der gemeinsamen horizontalen Ebene liegen, sind in der
horizontalen Richtung flexibel und jede erstreckt sich in eine der
Nuten an dem Umfang der Lenkscheibe 4. In einer bekannten
Art und Weise sind die Rollenketten 15a und 15b an
deren hinterem Ende jeweils über
einen Federmechanismus 17a und 17b mit der Lenkscheibe 4 verbunden,
wobei der Anbringpunkt 18b der Rollenkette 15 näher bei
der Mitte der Lenkscheibe 4 liegt, als der Anbringpunkt 18a der Rollenkette 15a.
Die Federmechanismen 17a und 17b dienen zum Verhindern,
dass das Handrad unelastisch stoppt, wenn es in einer oder der anderen Richtung
maximal gedreht ist. Die Rollenkette 15b erstreckt sich über ein
Kettenzahnrad 19, das an der Unterseite der Lenkscheibe 4 angeordnet
ist, zu ihrem Anbringpunkt 18b.
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Wie
es vorstehend beschrieben ist, sind die Rollenketten 12a und 12b an
einem Ende jeweils mittels eines Kupplungselements 13a und 13b jeweils mit
dem Kettenlauf 11a und 11b gekoppelt. Die zwei Kupplungselemente 13a und 13b sind
identisch und werden nachstehend unter Bezugnahme auf die 5 und 6 detaillierter
beschrieben. Jedes Kupplungselement 13a, 13b besteht
aus einem Ablenkkettenzahnrad 20a, 20b über das
sich der Kettenlauf 11a, 11b um 180° erstreckt,
und aus einem Ablenkradhalter 21a, 21b, der das
Ablenkkettenzahnrad 20a, 20b drehbar um eine Drehachse
R stützt,
die senkrecht zu der Ebene des Lenkkettenzahnrads ist, und mit dem
die Rollenkette 12a, 12b verbunden ist. Der Ablenkradhalter 21a, 21b ist
ein im Wesentlichen U-förmiges Joch,
dessen zwei Schenkel parallel zu der Ebene des Lenkkettenzahnrads
liegen (siehe 1) und dessen Endabschnitt mit
der Rollenkette 12a, 12b in einer Art und Weise verbunden
ist, die nachstehen detaillierter beschrieben wird.
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Das
freie Ende jedes Kabellaufs 11a und 11b ist jeweils
mittels eines Befestigungsbolzens 22a und 22b an
dem vorderen Rahmen 2 befestigt.
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7 stellt
ein Verbindungselement 23 dar, das jeweils zum Koppeln
der Rollenketten 12a und 12b an die Rollenketten 15a und 15b verwendet
werden kann, das heißt,
jeweils als ein Verbindungselement 16a und 16b.
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Das
Verbindungselement 23 ist für ein Zusammenkoppeln von zwei
Rollenketten K1 (beispielsweise der Rollenkette 12a oder 12b)
und K2 (beispielsweise der Rollenkette 15a oder 15b),
die relativ zueinander um 90° gedreht
sind, in einer geraden Linie miteinander bestimmt. In 7 ist
diese Linie mit L bezeichnet. Das Verbindungselement 23 hat im
Wesentlichen die Form eines Balkens, der zwei quer laufende Durchgangsbohrungen
aufweist, die sich senkrecht zueinander erstrecken, und ist angepasst,
um zwischen den inneren Endverbindungsgliedern 24 und 25 der
Rollenketten K1 und K2 platziert zu werden und mit den inneren Verbindungen mittels
zwei herkömmlichen
Kettenschlössern 26 und 27 verbunden
zu werden, wobei jedes jeweils zwei parallele Bolzen 28, 29 und 30, 31 aufweist.
Ein Bolzen 28 eines Kettenschlosses 26 ist in
die Endhülse von
einem inneren Glied 24 eingeführt und sein anderer Bolzen
ist in eine Öffnung
des Balkens eingeführt.
Ein Bolzen 30 des anderen Kettenschlosses 27 ist
in die Endhülse
des anderen inneren Glieds 25 eingeführt und sein anderer Bolzen 31 ist
in die andere Öffnung
des Balkens eingeführt.
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Jede
Rollenkette 12a und 12b ist jeweils mittels eines
Verbindungselements 32a, 32b von der vorstehend
unter Bezugnahme auf 7 beschriebenen Art mit dem
Ablenkradhalter 21a und 21b verbunden. Die Verbindungselemente 32a, 32b sind
in der vorstehend beschriebenen Art und Weise mit der jeweiligen
Rollenkette 12a, 12b verbunden und sind mittels
eines herkömmlichen
Kettenschlosses 31a, 32b, das zwei parallele Bolzen
aufweist, von denen sich einer durch das jeweilige Verbindungselement 32a, 32b erstreckt
und sich der andere von diesen durch den Endabschnitt des jeweiligen
Ablenkradhalters 21a, 21b erstreckt, mit dem jeweiligen
Ablenkradhalter 21a, 21b verbunden (siehe 5 und 6).
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Wenn
das Handrad 7 in eine Richtung (vom Fahrer gesehen im Uhrzeigersinn)
von der Ausgangsposition der Lenkvorrichtung gedreht wird, welche
in 2 gezeigt ist, und bei der die Aufsitzmähmaschine 1 geradeaus
angetrieben wird, wird die Radbaugruppe 3, 4, 5b in
Richtung der Endposition gedreht, wie sie in 3 gezeigt
ist, wodurch die Aufsitzmähmaschine 1 nach
rechts fährt,
und wenn das Handrad 3 in der entgegengesetzten Richtung
(von dem Fahrer gesehen im Gegenuhrzeigersinn) von der Ausgangsposition
gedreht wird, wird die Radbaugruppe 3, 4, 5b in
der Richtung der in 4 gezeigten Endposition gedreht,
wobei die Aufsitzmähmaschine 1 nach
links lenkt.
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Wie
es aus den 2 bis 4 ersichtlich wird,
sind die zwei Verbindungselemente 16a und 16b bei
jeder Drehposition der Radbaugruppe 3, 4, 5b jeweils
zwischen dem Ablenkkettenzahnrad 14a und 14b und
der Lenkscheibe 4 positioniert.
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Durch
die Tatsache, dass die zwei Kettenläufe 11a und 11b,
anstelle an ihrem einen Ende jeweils direkt mit der Rollenkette 12a und 12b verbunden
zu sein, wie bei den Konstruktionen des Stands der Technik, hier
jeweils über
das Kupplungselement 13a und 13b jeweils mit der
Rollenkette 12a und 12b verbunden sind, sich jeweils über das
Ablenkkettenzahnrad 20a und 20b erstrecken und
an ihrem freien Ende an dem Rahmen 2 befestigt sind, wird
der Drehgrad des Handrads, der benötigt wird, um ein gegebenes
Drehen der Radbaugruppe 3, 4, 5b relativ zu
dem Rahmen 2 vorzusehen, zunehmen, jedoch andererseits
die Kraft, die benötigt
wird, um die Radbaugruppe 3, 4, 5b zu
drehen, in einem entsprechendem Ausmaß reduziert werden.
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Das
in 8 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
nur darin, dass die zwei äußeren Ablenkkettenzahnräder (10a, 10b)
entfernt wurden, und darin, dass sich die Kettenläufe 11a, 11b um
180° über die
Ablenkkettenzahnräder 20a, 20b von
den Kupplungselementen 13a, 13b von auswärts einwärts erstrecken,
wie es in der Querrichtung des Geräteträgers 1 sichtbar ist,
anstelle von innerhalb Richtung auswärts, wie es bei dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Fall ist. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist jeder Kettenlauf 11a, 11b,
gerade wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, an
seinem freien Ende, dass mit dem vorderen Rahmen 2 bei 22'a, 22'b in einer Art
und Weise fest verbunden wird, wie es detailliert in 8 gezeigt
ist.
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Das
in 9 gezeigte dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel, dass
in 8 gezeigt ist, nur darin, dass die flexible Rollenkette 11 keine
Kette mit offenem Ende ist, sondern eine endlos Kette ist, was bedeutet,
dass die „freien" Enden der Kettenläufe 11a, 11b bei
einem Punkt 22'' verbunden sind,
wo die Rollenkette 11 befestigt ist. Die zwei Kettenläufe 11a und 11b erstrecken
sich jeweils rückwärts von
dem Ablenkkettenzahnrad 9a und 9b, jeweils um
180° über das
Ablenkkettenzahnrad 20a und 20b, und um 90° über ein
Ablenkkettenzahnrad 34, das undrehbar mit dem vorderen
Rahmen 2 verbunden ist, zu dem Punkt 22'' der Verbindung. Selbstverständlich kann das
undrehbare Kettenzahnrad 34 durch eine andere Einrichtung
ersetzt werden, die den Punkt 22'' der Verbindung
befestigt.
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Andere Übertragungsketten
als Rollenketten, beispielsweise Buchsenketten, können bei
der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung
verwendet werden. Ferner können
Drähte
anstelle von Ketten verwendet werden.