Es ist allgemein bekannt Gleiskettenfahrzeuge oder Radfahrzeuge mit Radseiten- lenkung zu lenken, indem der eigentlichen Fahrbewegung eine Lenkbewegung dahingehend überlagert wird, dass die Antriebsgeschwindigkeit auf der Kurvenau- ßenseite erhöht und auf der Kurveninnenseite verringert wird. Der eigentliche Fahrantrieb kann dabei gestuft oder stufenlos sein. Die Überlagerung der Lenk- bewegung erfolgt über Summiergetriebe, die meist unmittelbar an den beiden Ge- triebeabtrieben angeordnet sind. Die Summiergetriebe sind üblicherweise mit ei- ner mechanischen Welle-der sogenannten Nullwelle-verbunden, welche einen Leistungsfluss von der abzubremsenden Kurveninnenseite auf die zu beschleuni- gende Außenseite ermöglicht und die vom Antriebsmotor erforderliche Lenkleis- tung gering hält.

Der Antrieb der Nullwelle bzw. des Lenksystems erfolgt in allgemein bekannten Ausführungsvarianten, indem vom eigentlichen Fahrmotor Leistung abgezweigt wird und über gestufte mechanische Getriebe, über Kupplungen, über stufenlose hydrostatische Antriebe oder über leistungsverzweigte stufenlose hydrostatische mechanische oder stufenlos hydrostatisch-hydrodynamische Antriebe auf die Nullwelle übertragen wird.

Allen mechanischen und hydrostatischen Anordnungsvarianten, mit Hydrodynamik kombiniert oder nicht, ist gemeinsam, dass die Lenkbetätigung einkreisig ausge- führt ist, d. h. bei Ausfall der Hydrostatik vor allem bei Ausfall der mechanisch-

hydraulischen Ansteuerung der Hydrostatik fällt die Lenkung aus. Eine Zweikrei- sigkeit, d. h. zwei parallele Lenkbetätigungen vorzusehen, führt prinzipbedingt zur größeren Komplexität und erhöht das Ausfallrisiko zusätzlich, da z. B. zusätzliche Kupplungen einzubauen sind, die den jeweils ein falsches Lenksignal gebenden Zweig abschalten müssen.

Aus der DE 37 28 171 C2 ist ein stufenloser Antrieb eines Lenksystems mittels ei- nes Elektromotors bekannt. Dieses rein elektrische Lenksystem kann zweikreisig ausgeführt werden, da der Kreis, der die falsche Ansteuerung erhält, elektrisch ü- berwacht und abgeschaltet werden kann. Der defekte Elektro-Motor kann in die- sem Fall vom noch intakten Elektro-Motor leer mitgedreht werden.

Das elektrische Lenksystem erfordert jedoch zusammen mit der notwendigen Leistungselektronik einen wesentlich größeren Bauraum als mechanische, hydro- statische oder hydrodynamische Kombinationen oder entsprechende Einzellösun- gen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lenkanlage für Gleiskettenfahrzeuge oder Radfahrzeuge mit Radseitenlenkung zu schaffen, welche eine kleine Gesamtbau- größe und ein niedriges Gesamtgewicht aufweist und eine Zwei-oder Mehrkrei- sigkeit zulässt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Eine erfindungsgemäße Lenkanlage weist eine vorteilhaft geringe Gesamtbaugrö- ße und niedriges Gesamtgewicht auf und lässt sich mit geringstem Aufwand in das Antriebssystem integrieren.

Erfindungsgemäße Lenkanlagen lassen sich Zwei-oder Mehrkreisig ausführen, so dass sich das Fahrzeug bei Ausfall eines Betätigungskreises in vorteilhafter Weise weiterhin lenken lässt.

Darüber hinaus erlaubt es eine erfindungsgemäße Anordnung, die Nullwelle platz- sparend zentral durch die Lenkanlage zu führen, wodurch sich ein vorteilhaft kom- pakter Aufbau ergibt.

Durch die Antriebs-Kombination aus einem zwei-oder mehrkreisigem Elektromo- tor oder mehreren einzelnen Elektro-Motoren mit Hydrodynamischen Lenkkupp- lungen (jeweils eine oder mehrere für Rechts-und Linkslauf) kann die erforderli- che elektrische Lenkleistung gegenüber einem rein elektrischen Lenkantrieb sehr stark abgesenkt werden. Es kann vorteilhaft sein, an den hydrodynamischen

Lenkkupplungen zusätzlich mechanisch schaltbare Überbrückungskupplungen vorzusehen, um die elektrische Lenkleistung weiter reduzieren zu können.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbin- dung mit der Beschreibung.

Nachfolgend werden die Merkmale der vorliegenden Erfindung anhand bevorzug- ter Ausführungsformen näher erläutert. In den zugehörigen schematischen Zeich- nungen zeigt, die Fig. 1 eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform mit direkt an die Null- welle angekoppeltem Elektromotor, die Fig. 2 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Elektromotor dar, der die Nullwelle über eine Planetengetriebestufe antreibt, die Fig. 3 betrifft eine Ausführung, bei welcher die Nullwelle außerhalb des Lenk- getriebes vorbeigeleitet ist und Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform mit nur einer hydrodynamischen Kupplung und mechanische Kupplungen für die beiden Drehrichtungen der Null- welle.

Die Fig. 1 zeigt eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform mit einem Fahran- trieb 1, beispielsweise bestehend aus einem Motor, der über ein schaltbares Ge- triebe und die Lenkdifferenziale 9 auf die Abtriebswellen 11 wirkt. Die Abtriebs- wellen 11 können beispielsweise über Untersetzungsgetriebe, sogenannte Seiten- vorgelege, mit Kettenrädern zum Antrieb von Gleisketten gekoppelt werden. Statt mit Kettenrädern können die Abtriebswellen 11 auch mit Rädern von Radfahrzeu- gen verbunden werden.

Die Lenkdifferenziale 9 werden über Hohlräder vom Fahrantrieb 1 angetrieben und die Überlagerungsdrehzahlen zum Lenken des Fahrzeuges werden über die Son- nenräder der Lenkdifferenziale 9 eingetrieben. Die umlaufenden Planetenräder treiben die Abtriebswellen 11 über ihre Planetenträger an.

Bei Geradeausfahrt bzw. bei geringem Lenkradeinschlag kann das erforderliche Lenkmoment bzw. die erforderliche Lenkleistung ausschließlich vom Elektromotor 2 erbracht werden. Der Elektromotor 2 treibt dazu die sogenannte Nullwelle 10 an, welche die Sonnenräder der Lenkdifferenziale 9 der beiden Fahrzeugseiten ge- gensinnig zueinander antreibt. Dazu ist auf der einen Fahrzeugseite ein Zahnrad- zug mit zwei Zwischenrädern 8 und auf der anderen Fahrzeugseite ein Zahnrad- zug mit einem Zwischenrad 8 vorgesehen. Die eine Seite muss eine gerade und

die andere eine ungerade Anzahl von Zwischenrädern 8 aufweisen, um die eine Antriebsseite zu beschleunigen und die andere zu verlangsamen.

Der Elektromotor 2 ist vorzugsweise zwei-oder mehrkreisig ausgeführt, d. h. der Motor ist mit zwei oder mehr voneinander unabhängigen elektrischen Wicklungen versehen, oder die elektrische Antriebsleistung wird durch zwei oder mehrere E- lektromotoren erbracht. Falls ein Kreis oder einer der Motoren ausfällt ist immer noch ein weiterer funktionsfähig, um die Nullwelle 10 antreiben zu können. Der e- lektrische Antrieb kann-ohne Übersetzungsstufe-direkt mit der Nullwelle 10 mechanisch gekoppelt sein.

Kleinere Kurvenradien des Fahrzeugs erfordern einen höheren Lenkleistungsbe- darf bzw. eine Erhöhung der Lenkdrehzahl, wofür die absichtlich niedriggehaltene installierte Leistung des Elektromotors 2 nicht mehr ausreicht. Um den höheren Bedarf an Lenkleistung zu decken, sind zwei hydrodynamische Kupplungen 4,6 vorgesehen, welche entsprechend geregelt zugeschaltet werden können.

Die hydrodynamischen Kupplungen 4,6 werden über ein Antriebsrad 3 angetrie- ben, welches mit dem Fahrantrieb 1 verbunden ist. Je nach dem wie viel Hydrau- likflüssigkeit zugeführt wird, bzw. wie groß ihre Füllung ist, können die hydrody- namischen Kupplungen 4,6 die entsprechende Leistung auf die Nullwelle 10 ü- bertragen.

Für eine Drehzahlüberlagerung, die zu einer Linkskurve führt, wird die erste hyd- rodynamische Kupplung 4 zugeschaltet und entsprechend für eine Rechtskurve die andere hydrodynamische Kupplung 6. Welche hydrodynamische Kupplung 4, 6 welche Fahrtrichtungsänderung bewirkt, ist abhängig von der Anzahl der Zwi- schenräder 8 zum jeweiligen Lenkdifferential 9, wobei eine Seite eine gerade und die andere Seite eine ungerade Anzahl von Zwischenrädern 8 aufweisen muss, sowie von der Einbaulage des Lenkgetriebes im Fahrzeug.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erste hydrodynamische Kupplung 4 direkt mit der Nullwelle 10 verbunden und die andere hydrodynami- sche Kupplung 6, welche über das Antriebsrad 3 in der selben Drehrichtung wie die erste angetrieben wird, ist über ein Wendegetriebe 19 mit der Übersetzung i = - 1 an die Nullwelle 10 gekoppelt.

Die Lenkdifferenziale 9 sind einerseits mit dem Lenkgetriebe bzw. der Nullwelle 10 und zum anderen mit dem Fahrantrieb 1 verbunden und leiten den Kraftfluss über die Abtriebswellen 11 zu den Fahrzeugketten bzw. Fahrzeugrädern.

Um den prinzipbedingten Schlupf von hydrodynamischen Kupplungen zu umge- hen, ist es vorteilhaft mechanische Überbrückungskupplungen 5 und 7 vorzuse- hen. Diese können entsprechend der zugeordneten hydrodynamischen Kupplung 4,6 geregelt beaufschlagt werden und als Rutschkupplung einen Teil der verfüg- baren Leistung oder vollständig geschlossen die komplette mechanische Lenk- leistung auf die Nullwelle 10 übertragen.

Die mechanischen Überbrückungskupplungen 5,7 sind insbesondere dann von Interesse, wenn der beispielsweise mehrkreisig ausgelegte Elektromotor komplett ausfallen würde. In diesem Fall könnte der-durch den Lenkradeinschlag vorge- gebene-Kurvenradius mit der entsprechenden mechanischen Kupplung 5 oder 7 gehalten werden. Wodurch insbesondere gegenüber hydrostatisch-hydrodyna- mischen Lenkantrieben, eine weitere Verringerung der Ausfallwahrscheinlichkeit der gesamten Lenkeinheit erreicht wird.

Besonders vorteilhaft wirken die mechanischen Überbrückungskupplungen 5 bzw.

7, wenn das Fahrzeug auf der Stelle gewendet werden soll ("Pivoting"). Beim so- genannten Drehen um die Hochachse soll ein Fahrzeug in einer möglichst kurzen Zeit eine Fahrtrichtungsänderung von maximal 360° erfahren. Bei diesem Vorgang kann die entsprechende Überbrückungskupplung 5 oder 7 vollständig geschlossen werden und die Lenkdrehzahl und daraus proportional die Lenkleistung um bis zu 20% gesteigert werden.

Der wesentliche Kern der Erfindung besteht darin, eine Lenkanlage für Kettenfahr- zeuge oder Radfahrzeuge mit nichtschwenkbaren Rädern durch einen verhältnis- mäßig klein dimensionierten Elektromotor, zusammen mit-vom Fahrantrieb ab- gezweigter-Leistung anzutreiben. Durch diese Antriebskombination weist ein- derartig ausgestattetes Fahrzeug ein sehr präzises Lenkverhalten-auch insbe- sondere um die Lenkradnullstellung-auf. Wobei in vorteilhafter Weise der elektri- sche Leistungsbedarf gegenüber einem rein elektrischen Antrieb der Nullwelle auch bei hohem Lenkleistungsbedarf (Maximalwert beim Drehen um die Hochach- se) wesentlich geringer ist. Die durch die erfindungsgemäße Anordnung ver- gleichsweise niedrig gehaltene zu installierende elektrische Antriebsleistung kann z. B. durch ein Vergrößern des Startermotors oder durch"Leistungssharing"mit anderen elektrischen Verbrauchern ohne das Gesamtbauvolumen erheblich zu vergrößern in ein Fahrzeugkonzept eingebunden werden. Weiterhin kann ein er- findungsgemäßer Lenkantrieb auf Mehrkreisigkeit-mit separaten elektrischen und hydraulischen Kreisen-ausgelegt werden.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführung entspricht im wesentlichen der gemäß Fig. 1 beschriebenen, wobei der Elektromotor 2'mit einer unterschiedlichen Drehzahl zur Nullwelle ausgelegt ist, weshalb es zusätzlich einer entsprechend ausgelegten Ü- bersetzungsstufe 12, vorzugsweise einer Planetengetriebestufe bedarf. Dadurch kann bei entsprechender Auslegung des Elektromotors 2'nochmals Bauraum ein- gespart werden.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel mit außerhalb des Lenkgetriebes vorbeigelei- teter Nullwelle 10'dargestellt. Diese Anordnung der Nullwelle 10'kann bauartbe- dingt notwendig werden, um die Überlagerungsdrehzahlen zu den Lenkdifferenzi-

alen 9 anzupassen. Der Elektromotor 2 kann die Nullwelle 10'über einen Zahn- radzug 17 antreiben, wobei der Elektromotor 2-wie in den anderen Ausführungs- beispielen auch-bezüglich seiner Drehrichtung sowie Drehzahl regelbar ist.

Die hydrodynamischen Kupplungen 4,7 werden wie bei den vorherigen Beispielen vom Fahrantrieb 1 über ein Antriebsrad 3 gleichsinnig angetrieben. Die erste hyd- rodynamische Kupplung 4 kann die Nullwelle 10'bei gesteuerter Befüllung über den ersten Zahnradzug 17 in der einen Drehrichtung antreiben und die andere Kupplung 7 über den anderen Zahnradzug 18 in der entgegengesetzten Richtung.

Die Drehrichtungsumkehr der Nullwelle 10'erfolgt dabei durch eine gerade bzw. ungerade Anzahl von Zahnrädern in den Zahnradzügen 17 und 18. Die Antriebs- verbindungen zwischen der Nullwelle 10'und den Lenkdifferenzialen 9 ist wie in den anderen Ausführungsbeispielen durch gerade bzw. ungerade Anzahl von Zwi- schenrädern 8 realisiert.

Die Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform mit nur einer hydrodynamischen Kupplung 13 und zwei mechanischen Kupplungen 15,16 für die beiden Drehrichtungen der Nullwelle 10. Der Elektromotor 2 treibt die Nullwelle 10 analog zur Ausführung gemäß Fig. 1 direkt an. Die einzige hydrodynamische Kupplung 13 wird über ein Antriebsrad 3 vom Fahrantrieb 1 angetrieben und kann die Antriebsleistung über die mechanischen Kupplungen 15 oder 16 auf die Nullwelle 10 übertragen, wobei für die Drehrichtungsumkehr ein Wendegetriebe 19 vorgesehen ist. Zum Überbrü- cken der hydrodynamischen Kupplung 13 kann eine Überbrückungskupplung 14 vorgesehen werden.

Zum Aufbringen größerer Lenkleistungen muss somit neben der hydrodynami- schen Kupplung 13, gleichzeitig die entsprechende mechanische Kupplung 15 o- der 16 beaufschlagt werden, um das Fahrzeug nach links oder rechts zu lenken.

Zum Umgehen des hydrodynamischen Schlupfs oder bei Ausfall der hydrodyna- mischen Kupplung 13 kann die Überbrückungskupplung 14 den vom Fahrantrieb 1 beigetragenen Lenkleistungsanteil zu den Lenkkupplungen 15,16 übertragen.

Im Hinblick auf die Betriebssicherheit des Lenkantriebs durch Mehrkreisigkeit er- scheinen die Ausführungen gemäß den Fig. 1-3 sinnvoller.

In allen erfindungsgemäßen Anordnungen ist es auch möglich statt der hydrody- namischen Kupplungen 4,7, 13 entsprechende regelbare lastschaltbare mechani- sche Kupplungen, wie z. B. Lamellenkupplungen, vorzusehen. Bei derartigen Ausführungen könnte auf die Überbrückungskupplungen 5,7, 14 verzichtet wer- den.

In allen Ausführungsbeispielen sind entsprechende Steuerungs-/Regelungs- einrichtungen vorgesehen, welche die-beispielsweise von einem Lenkrad vorge- gebenen-Lenkbefehle durch entsprechende Ansteuerung der verschiedenen Lenkungselemente umsetzen.

Bezugszeichenliste 1 Fahrantrieb 2, 2'Elektromotor 3 Antriebsrad 4 Hydrodynamische Kupplung 5 Überbrückungskupplung 6 Hydrodynamische Kupplung 7 Überbrückungskupplung 8 Zwischenrad 9 Lenkdifferential 10, 10'Nullwelle 11 Abtriebswelle 12 Übersetzungsstufe 13 Hydrodynamische Kupplung 14 Überbrückungskupplung 15 Kupplung 16 Kupplung 17 Zahnrad 18 Zahnrad 19 Wendegetriebe