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Die
Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit Zusatz-Laufkettenfahrwerk,
bei dem zur Erhöhung der
Geländegängigkeit
herkömmlicher
Kraftfahrzeuge das Zusatz-Laufkettenfahrwerk zwischen den Radachsen
ein- und ausfahrbar angeordnet ist, und zwar mittels eines Systems
verknüpfter
Baueinheiten und Funktionen des Kraftfahrzeugs für eine bedarfsweise und/oder
situationsbedingte Zuschaltung eines Antriebs des Zusatz-Laufkettenfahrwerks.
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Es
ist allgemein bekannt, bei Kraftfahrzeugen mit Räderfahrwerken zwischen den
gelenkten Radachsen und den ungelenkten Radachsen zur Verringerung
des Bodendrucks und/oder zur Erhöhung
der Geländegängigkeit
zusätzlich
Laufkettenfahrwerke anzubringen. Im Sinne der folgenden Beschreibung
werden unter diesen auch Gleisketten und Raupen verstanden, d.h.
Kraftfahrzeuge mit zusätzlichen
Fahrwerken, bei denen die Räder
zur Verringerung des Bodendrucks auf Gleisketten laufen, und zwar
zur Verwendung als Geländefahrzeuge,
bei der Bau-, Land- und Forstwirtschaft, auch als Transportfahrzeuge,
Wohnmobile und beim Militär.
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Die
Betrachtung der Entwicklung derartiger Kraftfahrzeuge zeigt vielfältige, unterschiedliche
Aufgabenstellungen und Lösungswege,
um mit Rädern versehene
Kraftfahrzeuge durch Anbringung von Raupenfahrwerken geländegängig zu
machen. Dabei ist die Umrüstung
auf das Raupenfahrwerk und dessen Antrieb stets vielfältig sowie
problematisch und weiterhin verbesserungsbedürftig.
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Bereits
die Erfindung gemäß der DE-OS
20 26 295 stellte sich die Aufgabe, ein Raupenfahrwerk der eingangs
erwähnten
Art zu schaffen, welches ein schnelles Umrüsten von Straßenfahrzeugen
in geländegängige Schneefahrzeuge
oder dgl. erlaubt, ohne dass am Fahrzeug selbst wesentliche Veränderungen
erforderlich sind. Dabei soll nach Entfernen des Raupenfahrwerks
das Fahrzeug jederzeit wieder als Straßenfahrzeug verwendbar sein.
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Gleichzeitig
soll die Anwendung möglichst breiter
Raupenfahrwerke möglich
sein, um die Geländegängigkeit
zu verbessern.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wurde ein Raupenfahrwerk vorgeschlagen, welches eine
gleichzeitig sein Antriebsrad beaufschlagende und das Fahrwerk selbst
wenigstens teilweise abstützende
Kupplung besitzt, die anstelle einer Radfelge mit deren Befestigungsmitteln
an der angetriebenen Radscheibe des Fahrzeugs anbringbar ist. Bei
einem derartigen Raupenfahrwerk werden die Felgen der angetriebenen
Räder eines
Fahrzeuges, z.B. eines Personenkraftwagens, abgeschraubt und an
ihrer Stelle die Kupplung des Raupenfahrwerks wieder angeschraubt.
Danach wirkt der Antrieb des Kraftfahrzeugs über diese Kupplung auf das
Antriebsrad des Raupenfahrwerks, wodurch das gesamte Fahrzeug nunmehr über das
Raupenfahrwerk angetrieben wird.
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Diese
Umrüstung
sollte zwar schnell durchführbar
sein und am Fahrzeug selbst keine Veränderungen zur Umrüstung auf
ein derartiges Raupenfahrwerk erforderlich machen, ist jedoch wegen
des manuellen Umrüstens
mit Unterbrechung und Stillsetzung des Fahrzeugs verbunden.
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Ein
einfacheres Konzept eines beräderten Fahrzeugs
mit einer Raupenkette, welche nur dann in Betrieb genommen wird,
wenn das Fahrzeug durch unwegsames Gelände fährt, verfolgt die in der DE-OS
27 35 389 offenbarte Lösung.
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Hier
ist der Einbau einer frei aufziehbaren Raupenkette vorgesehen, die
eine geeignete Antriebsquelle besitzt, wobei die Raupenkette auf
dem Fahrzeugrahmen ungefähr
in der Mitte zwischen den Vorder- und Hinterrädern angebracht wird. Dabei
ist zwischen den Vorder- und Hinterrädern des Fahrzeugs die Raupenkette
drehbar angebracht und in Bezug auf den Fahrzeugrahmen aufziehbar.
Die Antriebsquelle ist unabhängig
von den Antriebsrädern, wenn
sich die Raupenkette in der gehobenen Lage befindet, und nicht in
Kontakt mit der Straßenoberfläche. Hingegen
ist die Antriebsquelle mit den Antriebsrädern gekoppelt, wenn die Raupenkette
in der gesenkten Position und in Kontakt mit der Straßenoberfläche ist.
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Diese
Anordnung beseitigt schon den manuellen Umrüstungsaufwand und eine Unterbrechung des
Fahrbetriebs, ist jedoch hinsichtlich der Art der Kraftübertragung
und der aufziehbaren Raupenkette mechanisch relativ aufwendig.
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Des
weiteren wird mit einem Rollenkettenzusatzlaufwerk für Kraftfahrzeuge
entsprechend der DE-OS 28 11 675 eine Lösung vorgestellt, bei der insbesondere
an Geländewagen
wie Jeeps oder dgl. nachträglich,
oder auch bereits in Serie, das Zusatzlaufwerk einerseits einfach
am Fahrzeug anzubringen und zum anderen derart gestaltet ist, dass
es als beidseits des Fahrzeugrahmens unabhängig voneinander wirkendes
und betätigbares
Hub-, Abstütz- oder
Fahrzeugstabilisierungselement Verwendung finden kann.
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Nach
dieser Erfindung ist jede dieser in ihrem Grundaufbau aus Raupenkette,
Führungsrollen, Rollenjoch
und gefederter Kettenrollenführung
gebildete Laufwerksbaugruppe, und zwar unabhängig voneinander, über einen
Hilfsrahmen als Tragkonstruktion mit der jeweiligen Fahrzeugrahmenseite fest
verbunden. In spezieller Ausgestaltung ist die Raupenkette als spannbares,
flexibles Laufband oder als Gliederkette mit Oberflächenprofil
ausgebildet. Die Führungsrollen
sind gleichartig oder im Rollendurchmesser unterschiedlich gestuft
zu- und untereinander gehalten, wobei die Rollenführungen
hydraulisch oder über
mechanische Glieder wie Führungsbolzen,
Führungsbuchsen
und Federelemente gegenüber
dem Hilfsrahmen befestigt und mittels Steckachsen sowie norm- bzw.
handelsüblicher
Sicherungselemente in ihrer Endlage fixiert sind.
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Hier
müssen
jedoch sowohl die hydraulischen als auch die mechanischen Stellglieder
für das Zusatzlaufwerk
in ihrer Anbringung und wegen der Sonderkonstruktion technologisch
ungünstig
bzw. aufwendig hergestellt werden.
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Einfacher
erscheint das traktionswirksame Inangriffbringen von senkrecht unter
einem Fahrwerksrahmen verfahrbaren Zusatzraupenpaaren, wie es in
der
DE 38 43 532 A1 offenbart
ist. Hierbei geht es zwar darum, ein Geländefahrzeug und Straßenfahrzeug
bereitzustellen, um nach Bedarf Radpaare oder Raupenpaare als Fahrwerk
ohne Eigenantrieb einzusetzen. Das Antriebskonzept spielt aber hierbei
keine Rolle, weil offensichtlich die Lösung nur gezogenen Fahrzeugen
für Transportzwecke
dient.
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Die
DE 40 33 147 A1 zeigt
darüber
hinaus ein Mehrzweck-Zusatzraupenfahrwerk für Kraftfahrzeuge, welches drei
Zielstellungen kombiniert verfolgt, die wie folgt im wesentlichen
skizziert sind:
- 1. Das zusätzliche Raupenfahrwerk solle
eine zusätzliche
Bremsanlage erhalten.
- 2. In dem zusätzlichen
Raupenfahrwerk soll eine zusätzliche
Wendeeinrichtung integriert sein.
- 3. Das Zusatzraupenfahrwerk ist mit einer Ausfahreinrichtung
zu versehen, um das eigentliche Kraftfahrzeug vom Boden anzuheben.
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Die
konstruktive Ausführung
dieser Aufgabenstellung ist demzufolge sehr umfangreich und weist
deshalb Merkmale auf, die das Fahrzeug insgesamt zwar zu einem universellen
Zweck vorsehen, jedoch in seiner Realisierung technologisch ebenfalls aufwendig
gestalten, wie
- – ein Tragwerk für das Zusatzraupenfahrwerk
mit Antriebswellen, Lagern und Zusatzrollen,
- – ein
Paar umlaufender Endlosraupen, die sehr speziell ausgeführt sind,
- – eine
Drehanschlusseinheit und eine Unterbauvorrichtung, die wiederum
in der Mitte besagten Tragwerks eingebaut ist, und
- – sogenannte
Betätigungseinrichtungen,
die aus Kraftübertragung,
Wendemechanismus, Druckzylinder, Ventilen und diesbezüglicher
Hydrauliksteueranlage bestehen.
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Gegenüber dieser
Entwicklungsrichtung scheint es wieder im Sinne der ursprünglichen
Zielstellung zu liegen, auf einfachere Konzepte für Zusatz-Laufkettenfahrwerke
zurückzugreifen,
sowohl für
deren Antrieb als auch deren unkomplizierte traktionswirksame Bereitstellung.
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Solche
Lösung
zeigt ursprünglich
und beispielsweise schon die DE-OS 27 53 706 als Rakett-Laufwerk, bei dem
aber die konstruktive Ausführung
des Antriebs nicht optimal gelöst
ist.
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Im
umgekehrten Sinne, aus einfachen Straßenfahrvorrichtungen für Raupenfahrzeuge,
wie die
DE 195 19
670 A1 es lehrt, Ansätze
für neue
und einfache Lösungen
zu der hier weiter zu entwickelnden Gattung zu finden, gehen ebenfalls
ins Leere.
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Ein
Antriebssystem zu übernehmen,
bei dem gemäß der
DE 39 10 263 A1 allein
ein Koppelglied zwischen drehender und linearer Bewegung den Lösungsweg
zumindest hinsichtlich des Antriebs eines Zusatzlaufwerks anzudeuten
scheint, erfordert letztlich auch sehr speziell anzufertigende Sonderbauteile.
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Die
Erfindung stellt sich die Aufgabe, für Kraftfahrzeuge mit zwischen
den gelenkten und den ungelenkten Radachsen angebrachten, aus- und
einfahrbaren Zusatz-Laufkettenfahrwerken der eingangs beschriebenen
Art und des dort beschriebenen Einsatzzwecks, Lösungen für ein Systemzu finden, welches
bei Vermeidung der Nachteile des analysierten Standes der Technik
es an einem serienmäßig hergestellten
Kraftfahrzeug ermöglicht,
- – eine
Nachrüstbarkeit
und das Zusatz-Laufkettenfahrwerk konstruktiv und technologisch
einfach und kostengünstig
zu realisieren,
- – das
Ein- und Ausfahren des Zusatz-Laufkettenfahrwerks ohne Benachteiligung
der Funktionen des eigentlichen Kraftfahrzeugs zu gewährleisten,
- – die
Bauhöhe
des Zusatz-Laufkettenfahrwerks in sich gering zu halten, um die
originäre
Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs nicht zu beeinträchtigen,
- – die
am Kraftfahrzeug vorhandenen Antriebselemente für das Zusatz-Laufkettenfahrwerk
rationell nutzbar zu machen,
- – das
Zusatz-Laufkettenfahrwerk kostengünstig aus weitgehend sowieso
serienmäßig oder
standardgerecht hergestellten Bauteilen zusammen- und bereitzustellen
und
- – den
Leistungsfluß vom
Kraftfahrzeug zum Zusatz-Laufkettenfahrwerk mit hohem Wirkungsgrad
und rationell zu nutzen.
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Erfindungsgemäß wird dies
mit den Merkmalen der Ansprüche
1 bis 14 gelöst,
wobei der Kern der Erfindung darin besteht, daß durch die neuartige Systemverknüpfung, wie
- a) das Zusatz-Laufkettenfahrwerk ist mit seiner traktionswirksamen
Lauffläche
einerseits durch erste Mittel in einem vertikalen Abstand und in
seiner Position der Lage zum Chassis veränderbar angeordnet sowie andererseits
mit zweiten Mitteln zur wahlweisen Übertragung eines zweiten Antriebs
als ein zuschaltbares Antriebssystem für das Zusatz-Laufkettenfahrwerk
ausgestattet,
- b) das Zusatz-Laufkettenfahrwerk ist innerhalb eines beliebigen
Bereiches des vertikalen Abstands und in beliebiger Position der
Lage zum Chassis von dem zu- und
abschaltbaren Antriebssystem in bestimmten Situationen betreibbar,
d.h. wenn es die durch die Boden-/Geländeverhältnisse gegebenen Traktionsanforderungen
bedingen, und
- c) das Zusatz-Laufkettenfahrwerk ist mit den ersten Mitteln
zur bedarfsweise aus- und
einfahrbaren Betätigung
oder Verbindung des Fahrwerks gegenüber dem Chassis derart ausgeführt, daß die traktionswirksame,
ggf. auch veränderbare Länge der
Lauffläche
der Gleis-/Laufketten/Raupen, sowohl in ihrem jeweiligen Abstand
einsetzbar als auch durch in das zuschaltbare Antriebssystem integrierte
dritte Mittel für
einstellbare Geschwindigkeiten, Leistungen, Bremskräfte, Fahrtrichtungen
sowie Kraftflüsse
und oder spezifische Traktionskriterien zum Gelände betreibbar eine Verschmelzung
von überraschenden
Wirkungen aufzeigt, die im analysierten Stand der Technik nicht
aufzufinden waren.
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Mit
der Erfindung wird es – der
Aufgabenstelung gerecht werdend – möglich, die Nachrüstbarkeit eines
Zusatz-Laufkettenfahrwerks zu vereinfachen, dessen Ein- und Ausfahren
ohne Benachteiligung der reinen Räderfahrt in der Standard-Fahrzeugbewegung
zu realisieren, bezahlbare Leistungsbereitstellungen für das Zusatz-Laufkettenfahrwerk
unter Nutzung der vorhandenen Antriebselemente zu installieren und
eine geringe Bauhöhe
im nicht abgesenkten Zustand des Zusatz-Laufkettenfahrwerks auszuführen. Diese
geringe Bauhöhe
sichert die weitere Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs und schafft
sogar die Voraussetzungen, das Zusatz-Laufkettenfahrwerk hinter
einer Schürze
am unteren Chassis unterzubringen. Darüber hinaus kann das Zusatz-Laufkettenfahrwerk
bei extremer Geländefahrt oder
besonderen Bodenverhältnissen
die Unterbodenbaugruppen des Kraftfahrzeugs schützen. Die Ausbildung des Zusatz-Laufkettenfahrwerks
ermöglicht
es auch, das Kraftfahrzeug aufgebockt zu fahren oder stillzusetzen,
d.h. ohne Berührung
der Räder des
Kraftfahrzeugs mit dem Boden.
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Nach
einer Erfindungsvariante soll das zuschaltbare Antriebssystem einen
Abtrieb von mindestens einem angetriebenen Rad des Kraftfahrzeugs
zum Antrieb des Zusatz-Laufkettenfahrwerks aufweisen,
wodurch die Überleitung
des Leistungsflusses direkt und mit hohem Wirkungsgrad auf die Laufketten/Gleisketten
mit einfachen Mitteln, wie Anflanschen an Bremstrommeln oder Felgen
sowie Verwendung von Ketten/Ritzel-, Riemen/Scheiben- oder diversen Zahnrad-Getrieben
aus normierten Massenfertigungen erlaubt und zugänglich wird.
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Eine
völlig
neue Entwicklungsrichtung wird dahingehend eingeschlagen, wenn das
zuschaltbare Antriebssystem einen Reibrollenantrieb umfaßt.
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Erfindungsgemäß weist
der Reibrollenantrieb eine mindestens an einem Rad die Antriebskraft auf
das Zusatz-Laufkettenfahrwerk übertragende Reibrolle
und das Antriebsrad des Zusatz-Laufkettenfahrwerks
treibendes Antriebsmittel wie Wendegetriebe auf.
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Der
Reibrollenantrieb wird direkt am Reifen des Rades kraftschlüssig so
angeordnet, daß der
Anpreßdruck
aus der Übertragung
der Stützkräfte des Zusatz-Laufkettenfahrwerks
gegenüber
dem Kraftfahrzeug gewonnen wird oder zusätzlich der Übertragung der Stützkräfte auf
das Kraftfahrzeug dient. Diese Kraftwirkung resultiert aus einem
quasi Auffahreffekt zwischen dem Rad, der Reibrolle zu dem Fahrwerk
der umlaufenden Gleis-/Laufketten/Raupe. Dieser Effekt wurde bisher
noch gar nicht als Kraftquelle aufgezeigt und fiel nicht in die
Betrachtungsweise des sehr komplexen Funktionsbetriebs eines Kraftfahrzeugs
mit Zusatz-Laufkettenfahrwerk.
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Wie
oben angerissen, kann das zuschaltbare Antriebssystem auch über ein
Zwischenelement als angeflanschter Abtrieb von mindestens einem
angetriebenen Rad ausgebildet sein, und zwar von einer Bremstrommel,
einem Felgenflansch oder einer Felge abgehend, wodurch der Kraftfluß der Antriebs- und
Bremsleistung auf die Gleis-/Laufketten/Raupen mit hohem Wirkungsgrad übertragen
wird. Hierbei wäre
es dann zweckmäßig, den
angeflanschten Abtrieb mittels Ritzel mit Kette, Scheibe mit Riemen oder
Verzahnung auszuführen.
So kann durch Zwischenelemente, die auf einem, die vorhandene Achse
umfassenden Rohr angeordnet sind, von den Rädern ausgehend ein Getriebestrang
als zuschaltbares Antriebssystem zu den Antiebsrädern des Zusatz-Laufkettenfahrwerks
mittels Kardan/Wellen/Gelenkwellen, Kupplung und Bremse mit herkömmlichen
Bauteilen konzipert werden.
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Eine
weitere Erfindungsvariante nach dem Hauptsystem gemäß dem Hauptanspruch
ermöglicht es,
das zuschaltbare Antriebssystem als Getriebestrang ausgehend von
einem Getriebe des Kraftfahrzeugs, wie vom Motor-/Getriebeblock
oder auch vom Differentialgetriebe der Achse zu den Antriebsrädern des
Zusatz-Laufkettenfahrwerks mit darin integrierten Kardan/Wellen/Gelenkwellen,
Kupplungen und Bremsen ebenfalls mit herkömmlichen Bauteilen auszuführen.
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Andererseits
kann es durchaus zweckmäßig sein,
das zuschaltbare Antriebssystem als hydraulischen Antriebsstrang,
umfassend hydraulische Baugruppen, wie Pumpe, Wandler und/oder Motor,
abgehend von vorhandenen Antriebsaggregaten auszugestalten.
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Es
sind auch zuschaltbare Antriebssysteme denkbar, die sowohl mechanische
als auch hydraulische Getriebeeinheiten, je nach technologischer
Bereitstellungsmöglichkeit
und Aufkommen und/oder funktionsgerechtem Einsatz, sinnvoll miteinander kombinieren.
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Dabei
liegt es im Konzept der Erfindung, daß alle Schaltelemente oder
Kupplungen in dem jeweiligen Antriebsstrang zu den Gleis-/Laufketten/Raupen ein
nachteiliges Mitschleppen der Elemente des zuschaltbaren Antriebssystems
vermeiden.
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Die
im Antriebsstrang vorgesehehen Elemente von Bremsen können für eine links/rechtsgetrennte
Ansteuerung ausgelegt werden, um die Gleis-/Laufketten/Raupen insbesondere
für Kurvenfahrten
verschieden schnell zu betreiben.
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Zur
Vereinfachung der Einleitung der Stützkräfte in das Chassis/den Rahmen
des Kraftfahrzeugs oder des Abtriebs/Antriebs mittels der Reibrolle
empfiehlt es sich, das Zusatz-Laufkettenfahrwerk in
bestimmten Situationen und Positionen mit der Hinterachse zu verriegeln
und/oder die Achse selbst starr zu setzen. Jedoch ist dabei zuzulassen,
daß im Sinne
der Erfindung sämtliche
zuschaltbare Antriebssysteme als die Achsbewegungen und jegliche
Position des Zusatz-Laufkettenfahrwerks ausgleichende Stellungen
ausführbar
sind.
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Eingebunden
in das erfindungsgemäße Lösungsystem
für Kraftfahrzeuge
mit Zusatz-Laufkettenfahrwerken
nach dem Hauptanspruch ist, daß eine
bodenwirksame, relativ kurze Aufstandslänge der Lauffläche der
umlaufenden Gleis-/Laufketten/Raupen und deren Umschlingungslänge den
im Kraftfahrzeug originär
vorhandenen Lenkkräften
und -mechanismen entspricht, um so die geländeabhängigen Lenk- und/oder Wendewiderstände bei
Fahrtrichtungsänderungen
reduzieren und aus dem vorhandenen Leistungsspektrum des Kraftfahrzeugs kompensieren
zu können.
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Eine
derartig praktikabel zu bemessende Länge und z.B. für Kraftfahrzeuge
der Bauart Pickup realisierbare Größenordnung muß deshalb
(nur) 600 ... 1000 mm betragen.
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Innerhalb
des Grundkörpers
bzw. innerhalb des Zusatz-Laufkettenfahrwerks können zur weiteren Verkürzung der
Aufstandslänge
der Lauffläche
der umlaufenden Gleis- /Laufketten/Raupen
scharnierartige Elemente zum Ausfahren aktiv oder vorrangig zu belastender
Stützrollen
angeordnet werden, wodurch die Traktion zeitweise mehr linienförmig quer
zur Gleis-/Laufkette/Raupe ermöglicht
wird und Bereiche der Laufflächen
der übrigen
Gleis-/Laufketten/Raupen zeitweise ohne Bodenkontakt sind bzw. einen Freiwinkel
zum Boden bilden.
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Des
weiteren ist auch dem Lösungssystem und
seiner Aufgabenstellung eigen, daß die ersten Mittel zur bedarfsweise
aus- und einfahrbaren Verbindung des Zusatz-Laufkettenfahrwerks
mit dem Chassis ein kompaktes elektro-hydraulisches System verwendet.
Wenn dieses auch für
sich von den Bauteilen her bekannt ist oder sich aus bekannten Baugruppen
fachmännisch
zusammenstellen läßt, unterstützt dieses
kompakte elektro-hydraulische System die Zielstellung der Erfindung
nach großer Bodenfreiheit
des Kraftfahrzeugs bei reiner Räderfahrt.
Ein anderes System kann darin bestehen, daß das Zusatz-Laufkettenfahrwerk
mit dem Chassis über
arretierbare Gelenke verbunden wird und für eine Leichtbauweise und bessere
Gewichtsverteilung zugleich Gleitschienenelemente die Laufrollen (ähnlich einem
Motorschlitten) ersetzen.
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Es
kann sich für
mehr spezialisierte Ausführungsformen
als zweckmäßig erweisen,
mehrere Paare von Gleis-/Laufketten/Raupen mit je besonders kurzer
Aufstandslänge
hintereinander zwischen den Achsen anzuordnen.
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Wenn
die Gleis-/Laufketten/Raupen
- – Zugstränge, Kettenelemente
und Querstege aufweisen,
- – als
Textil-Gummiband oder Gliederkette ausgebildet sind und
- – die
Laufräder
sowohl auf den Zugsträngen
als auch auf den Querstegen abrollen,
kann auch in dieser
Hinsicht auf in der einschlägigen Industrie
vorgefertigte Fahrwerke oder Gleis-/Laufketten/Raupen sowie ähnlichen
Gebilden zurückgegriffen
werden.
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Es
ist nicht weiter auszuführen
und liegt im Bereich handwerklichen Geschicks, in den offensichtlich
erkennbaren kinematischen Funktionen von mechanischen, hydraulischen
oder elektrischen Ausführungen
auch linear wirkende wie schiebbare Maschinenelemente statt rotierbare
und umgekehrt vorzusehen.
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Schließlich wird
das erfinderische System mit einem Programm für die dritten Mittel zur Steuerung-
und/oder Regelung des Betriebs des Zusatz-Laufkettenfahrwerks vollendet,
welches die Programmschritte
- – Aufnahme
und Auswertung von Daten der Beschaffenheit des Fahrgeländes sowie
Daten der auf das Kraftfahrzeug einwirkenden Kräfte, wie z.B. Seitenführungs-/Lenkkräfte,
- – Ausgabe
von Signalen an die Steuerungs-/Regelelemente zum automatischen,
mechanischen oder manuellen Auslösen
- • des
Einsatzes oder Nichteinsatzes der Komponenten wie Zusatz- Laufkettenfahrwerk,
- • des
Einstellens und Verteilens der Kräfte zur optimierten Traktionsübertragung,
wie Erhöhung/Entlastung
von Rad- und/oder Bodendruck,
- • der
optimalen Differenzgeschwindigkeiten oder Abbremsung der Gleis-/Laufketten/Raupen,
- • zusätzlicher
Seitenführungs-/Lenkkräfte durch die
Gleis-/Laufketten/Raupen, so auch in Abhängigkeit vom Einschlagwinkel
der gelenkten Räder wie
zur Erhöhung
der Spurtreue,
- • des
Einsatzes integrierter Traktionshilfen zur Erhöhung der Bodenhaftung, wie
für Gleitschutz
bei Nässe,
Eis, Schnee durch Greifer, Spikes o.ä.,
- • von
Schwenk-, Lift-, Spanneinrichtungen, Steuersystemen,
- • des
gesteuertern, sicherheitstechnisch optimierten Zusammenhangs zwischen
Auf- und Ausfahren des Zusatz-Laufkettenfahrwerks und der Einleitung
von Antriebs- und Bremskräften,
- • der
gezielten Beeinflussung der Aufstandslänge der Gleis-/Laufketten/Raupen
zur Optimierung der Fahrstabilität
und des Wendewiderstands und/oder
- • des
Betriebs der Gleis-/Laufketten/Raupen mit differenzierten Geschwindigkeiten
relativ zu denen der Räder
aufweist.
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Dieses
Programm mit den entsprechenden Programmschritten und auszulösenden Funktionen kann
z.B. über
ein Touch-in-Display mit den dadurch sichtbar gemachten Programmschritten
am Armaturenbrett im Fahrerhaus vom Fahrer des Kraftfahrzeugs einfach
und leicht nachvollzogen und bedient werden.
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In
den Zeichnungen sind in vereinfachter Darstellung die prinzipiellen
Merkmale der Erfindung wiedergegeben und im folgenden Ausführungsbeispiel
mit Varianten beschrieben.
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Es
zeigen
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1 eine
Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit dem im Bodeneinsatz befindlichen
Zusatz-Laufkettenfahrwerk mit einem erfindungsgemäßen Antriebsprinzip,
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2 eine
Ansicht des Kraftfahrzeugs gemäß 1 von
unten mit dem Zusatz-Laufkettenfahrwerk
und dem erfindungsgemäßen Antriebsprinzip
als Reibrollenantrieb und alternativ angedeutet in der Variante
als angeflanschter Abtrieb,
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3 eine
Ansicht des Kraftfahrzeugs gemäß 1 von
unten mit dem Zusatz-Laufkettenfahrwerk
und dem erfindungsgemäßen Antriebsprinzip
als Getriebestrang ausgehend vom Differentialgetriebe der Achse,
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4 eine
Teil-Ansicht des Kraftfahrzeugs gemäß 1 aus der
Vorderansicht des Zusatz-Laufkettenfahrwerks auf ein Rad einer Hinterachse
des Kraftfahrzeugs, ausgeführt
als Reibrollenantrieb,
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5 die
perspektivische Teil-Ansicht auf eine Seite des Kraftfahrzeugs nach 4,
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6 der
schematisierte konstruktive Aufbau der Gleis-/Laufketten/Raupen
des Zusatz-Laufkettenfahrwerks in perspektivischer Ansicht mit daran
befestigtem Reibrollenantrieb,
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7 ein
Leistungsflußbild
gemäß 2 mit der
Variante Reibrollenantrieb,
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8 ein
Leistungsflußbild
gemäß 3 ausgeführt als
hydraulischer Antriebsstrang und
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9 ein
Blockschaltschema für
das erfindungsgemäße Programm
einer Steuerung und Regelung für
den Betrieb des Kraftfahrzeugs mit Zusatz-Laufkettenfahrwerk.
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In 1 ist
ein Kraftfahrzeug 1 der Bauart Pickup mit Chassis 1.1,
Karosserie 1.2 und Ladefläche in der Seitenansicht dargestellt.
Zwischen den Achsen 1.3 gemäß den 2 und 3 ist
ein aus- und einfahrbares Zusatz-Laufkettenfahrwerk 2 mit Fahrwerk 2.1,
Antriebsrädern 2.2,
Laufrädern 2.3 und umlaufenden
Gleis-/Laufketten/Raupen 2.4 angeordnet, wie näher in 6 dargestellt.
Erste Mittel 3 sind hier als elektro-hydraulisches System 3.1 vorgesehen, um
eine aus- und einfahrbare Verbindung des Zusatz-Laufkettenfahrwerks 2 zum
Chassis 1.1 zu schaffen, hier z.B. mit einer Vierpunkt-Befestigung angedeutet.
Anstelle des Systems 2 sind auch andere mechanisch anlenkende
Verbindungen wie gelenkartige ausführbar.
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Die 1 und 2 zeigen
weiterhin das Fahrwerk, wie Achsen 1.3 mit gelenkten 1.4 und
ungelenkten/angetriebenen Rädern 1.5,
Reifen 1.6 sowie einen Motor-Getriebeblock 1.7,
wobei Radaufhängung,
Federung, Lenkung und Bremsen hier nicht dargestellt sind.
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Jeweils
zweite Mittel 4 sind erfindungstypisch als nach Bedarf
zuschaltbare Antriebssysteme 4.1, in 1 und 2 als
vom Reifen 1.6 abgenommener Reibrollenantrieb 4.1.1 mit
Reibrolle 4.1.2 und Antriebsmittel wie Wendegetriebe 4.1.3,
alternativ in 2 als Zwischenelement mit angeflanschtem
Abtrieb 4.2 von den angetriebenen Rädern 1.5 ausgeführt. Gemäß 3 ist
ein vom Getriebe 1.8 wie Differentialgetriebe ausgehender
hydraulischer Antriebsstrang 4.3 skizziert, der jedoch
auch vom Motor-und Getriebeblock 1.7 auslegbar ist.
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Aus
der 1 ist ebenfalls ersichtlich, daß das Zusatz-Laufkettenfahrwerk 2 mit
seiner traktionswirksamen Lauffläche
b einerseits durch die ersten Mittel 3 in einem vertikalen
Abstand und in seiner Position der Lage zum Chassis 1.1 veränderbar
angeordnet ist sowie andererseits entsprechend den 2 und 3 die
zweiten Mittel 4 zur wahlweisen Übertragung des zweiten Antriebs
ein zuschaltbares Antriebssystem 4.1 für das Zusatz-Laufkettenfahrwerk 2 aufweisen.
Das Zusatz-Laufkettenfahrwerk 2 ist demnach – wenn auch
kinematisch hier nicht darstellbar – innerhalb eines beliebigen
Bereiches des vertikalen Abstands a und in beliebiger Position der Lage
zum Chassis 1.1 von dem zu- und abschaltbaren Antriebssystem 4.1 angetrieben.
Darüber
hinaus ist das Zusatz-Laufkettenfahrwerk 2 mit
diesen ersten Mitteln 3 zur bedarfsweise aus- und einfahrbaren Betätigung oder
Verbindung des Fahrwerks 2.1 gegenüber dem Chassis 1.1 derart
ausgeführt,
daß eine traktionswirksame,
ggf. veränderbare
Länge der Lauffläche b der
Gleis-/Laufketten/Raupen 2.4 in
ihrem jeweiligen Abstand a einsetzbar ist. Verknüpft mit in das zuschaltbare
Antriebssystem 4.1 integrierten dritten Mittel 5,
wie in 9 weiter dargestellt und dazu beschrieben, wird
das Zusatz-Laufkettenfahrwerk 2 auch für einstellbare Geschwindigkeiten,
Leistungen, Bremskräfte,
Fahrtrichtungen sowie Kraftflüsse
und oder spezifische Traktionskriterien zum Gelände betrieben, welches System
als Programm noch näher
erläutert
wird.
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Die
zuvor angerissene veränderbare
Länge der
Lauffläche
b kann durch für
sich bekannte Systeme innerhalb des Zusatzlaufwerks ausgeführt werden.
So z.B. mittels Mechanismen, die den Radstand zwischen den Antriebsrädern 2.2 und
vorderen Laufrädern 2.3 verändern und
die umlaufenden Gleis-/Laufketten/Raupen 2.4 längenausgleichend wieder
spannen.
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Aus
der 4 angedeutet und insbesondere aus der 5 ersichtlich
ist, daß der
Reibrollenantrieb 4.1.1 direkt am Reifen 1.6 der
Räder 1.5 kraftschlüssig so
angeordnet ist, daß der
Anpreßdruck aus
der Übertragung
der Stützkräfte des
Zusatz-Laufkettenfahrwerks 2 gegenüber dem Kraftfahrzeug 1 gewonnen
wird oder zusätzlich
der Übertragung
der Stützkräfte auf
das Kraftfahrzeug dient. Somit wird deutlich, daß diese Kraftwirkung aus einem
Auffahreffekt zwischen den Rädern 1.5,
der Reibrolle 1.2 zu dem Fahrwerk 2.1 der umlaufenden Gleis-/Laufketten/Raupen 2.4 resultieren
kann und auch konstruktiv mit fachmännisch geläufigem Aufwand realisierbar
ist.
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In
der 2 ist alternativ auch angedeutet, daß das zuschaltbare
Antriebssystem 4.1 über
das Zwischenelement 4.2 als angeflanschter Abtrieb von mindestens
einem angetriebenen Rad 1.5 ausgebildet sein kann, und
zwar von nicht dargestellten Elementen, wie einer Bremstrommel,
einem Felgenflansch oder einer Felge abgehend. Auch dadurch kann
der Kraftfluß der
Antriebs- und Bremsleistung auf die Gleis-/Laufketten/Raupen 2.4 mit
hohem Wirkungsgrad übertragen
werden. Daß dafür der angeflanschte
Abtrieb mittels Ritzel/Ketten-, Riemen/Scheibe- oder Zahnradgetrieben
ausführbar
ist, soll hier wegen der Fachüblichkeit
diesbezüglicher Maßnahmen
nicht weiter erläutert
werden.
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Wie
oben beschrieben und in 3 dargestellt, ist es zur Verwirklichung
des Erfindungsgedankens auch möglich,
daß das
zuschaltbare Antriebssystem 4.1 einen Abtrieb von einem
Getriebe 1.8 des Kraftfahrzeugs zu den Antriebsrädern 2.2 des
Zusatz-Laufkettenfahrwerks
aufweist. Bei dieser Anordnung wird die Ausbildung als hydraulischer
Antriebsstrang 4.3 empfohlen, umfassend hydraulische Baugruppen,
wie Pumpe, Wandler und/oder Motor.
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Im
Erfindungssinn liegt es, daß eine
bodenwirksame, relativ kurze Aufstandslänge (600 ... 1000 mm) der Lauffläche b der
umlaufenden Gleis-/Laufketten/Raupen 2.4 und deren Umschlingungslänge den
im Kraftfahrzeug originär
installierten Lenkkräften
und -mechanismen entspricht. So können die geländeabhängigen Lenk-
und/oder Wendewiderstände
bei Fahrtrichtungsänderungen
reduziert und aus dem vorhandenen Leistungsspektrum des Kraftfahrzeugs
kompensiert werden.
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Sofern
es für
spezielle Einsatzgebiete erforderlich wird, können mehrere Paare von Gleis-/Laufketten/Raupen 2.4 hintereinander
zwischen den Achsen 1.3 angebracht werden, wobei das eigentliche Erfindungsprinzip
weiterhin anwendbar ist und sich die Aufstandslänge weiter verringern läßt.
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Sowohl
in der Teil-Ansicht aus den 4 und 5 sowie
aus der 6 im einzelnen ist ersichtlich,
daß die
Gleis-/Laufketten/Raupen 2.4
- – Zugstränge 2.4.1,
Kettenelemente 2.4.2 und Querstege 2.4.3 aufweisen,
- – als
z.B. Textil-Gummiband oder Gliederkette ausgebildet sind und
- – die
Laufräder 2.4 sowohl
auf den Zugsträngen 2.4.1 als
auch auf den Querstegen 2.4.3 abrollen.
-
Die
Darstellung in 4 zeigt nur beispielhaft, daß die Baugruppe
Gleis-/Laufketten/Raupen 2.4 aus bereits vorgefertigten
Standard-Baugruppen auch anderer Systeme verwendbar ist.
-
Das
so beschriebene Kraftfahrzeug mit dem erfindungsgemäß funktionierenden
Zusatz-Laufkettenfahrwerk
wird durch die Verwendung eines Programms für die dritten Mittel 5 zur
Steuerung- und/oder Regelung des Betriebs des Zusatz-Laufkettenfahrwerks 2 zukunftsweisend,
wenn die Programmschritte
- – Aufnahme und Auswertung von
Daten der Beschaffenheit des Fahrgeländes sowie Daten der auf das
Kraftfahrzeug einwirkenden Kräfte,
wie z.B. Seitenführungs-/Lenkkräfte und
- – Ausgabe
von Signalen an die Steuerungs-/Regelelemente zum automatischen,
mechanischen oder manuellen Auslösen
- • des
Einsatzes oder Nichteinsatzes der Komponente Zusatz- Laufkettenfahrwerk 2,
- • des
Einstellens und Verteilens der Kräfte zur optimierten Traktionsübertragung,
wie Erhöhung/Entlastung
von Rad- und/oder Bodendruck,
- • der
optimalen Differenzgeschwindigkeiten oder Abbremsung der Gleis-/Laufketten/Raupen 2.4,
- • zusätzlicher
Seitenführungs-/Lenkkräfte durch die
Gleis-/Laufketten/Raupen 2.4, so auch in Abhängigkeit
vom Einschlagwinkel der gelenkten Räder 1.4, wie zur Erhöhung der
Spurtreue,
- • des
Einsatzes integrierter Traktionshilfen zur Erhöhung der Bodenhaftung, wie
für Gleitschutz
bei Nässe,
Eis, Schnee durch Greifer, Spikes o.ä.,
- • von
Schwenk-, Lift-, Spanneinrichtungen, Steuersystemen,
- • des
gesteuertern, sicherheitstechnisch optimierten Zusammenhangs zwischen
Auf- und Ausfahren des Zusatz-Laufkettenfahrwerks 2 und
der Einleitung von Antriebs- und Bremskräften,
- • der
gezielten Beeinflussung der Aufstandslänge b der Gleis-/Laufketten/Raupen 2.4 zur
Optimierung der Fahrstabilität
und des Wendewiderstands und/oder
- • des
Betriebs der Gleis-/Laufketten/Raupen 2.4 mit differenzierten
Geschwindigkeiten relativ zu denen der Räder 1.5
-
Anwendung
finden, wie sie in 9 als Blockschaltschema vorgegeben
sind.
-
Die
gewerbliche Nützlichkeit
der Erfindung sollen auch die 7 und 9 vereinfacht
dokumentieren, aus denen der mit hohem Wirkungsgrad realisierbare
Leistungsfluß der
erfindungsgemäßen Varianten
des zuschaltbaren Antriebs des Zusatz-Laufkettenfahrwerks 2 erkennbar
ist.
-
- 1
- Kraftfahrzeug
- 1.1
- Chassis
- 1.2
- Karosserie
mit ggf. Ladefläche
- 1.3
- Achse
- 1.4
- gelenktes
Rad
- 1.5
- ungelenktes/angetriebenes
Rad
- 1.6
- Reifen
- 1.7
- Motor-
und Getriebeblock
- 1.8
- Getriebe
- 2
- Zusatz-Laufkettenfahrwerk
- 2.1
- Fahrwerk
- 2.2
- Antriebsrad
- 2.3
- Laufrad
- 2.4
- umlaufende
Gleis-/Laufkette/Raupe
- 2.4.1
- Zugstrang
- 2.4.2
- Kettenelement
- 2.4.3
- Quersteg
- 3
- erste
Mittel zur aus- und einfahrbaren Verbindung des Fahrwerks (2.1)
- 3.1
- elektro-hydraulisches
System
- 4
- zweite
Mittel zur Übertragung
eines zweiten Antriebs vom Kraftfahrzeug zum Zusaz Laufkettenfahrwerk
(2) als zuschaltbares Antriebssystem (4.1)
- 4.1
- zuschaltbares
Antriebssystem
- 4.1.1
- Reibrollenantrieb
- 4.1.2
- Reibrolle
- 4.1.3
- Antriebsmittel
wie Wendegetriebe
- 4.2
- Zwischenelement
als angeflanschter Abtrieb von einem angetriebenen Rad (1.5)
- 4.3
- hydraulischer
Antriebsstrang
- 5
- dritte
Mittel zur Steuerung und/oder Regelung des Betreibens des Zusatz-
-
- Laufkettenfahrwerks
(2) mit den Steuer- und Regelungselementen für
- 5.1
- die
Aufnahme und Auswertung von Daten der Beschaffenheit des Fahrgeländes sowie
-
- Daten
der auf das Kraftfahrzeug einwirkenden Kräfte, wie z.B. Seitenführungs-
-
- /Lenkkräfte,
- 5.2
- die
Ausgabe von Signalen an die Steuerungs-/Regelelemente zum
- 5.3
- automatischen,
mechanischen Auslösen oder
- 5.4
- manuellen
Auslösen
- 5.5
- des
Einsatzes oder Nichteinsatzes der Komponenten wie Zusatz- Laufkettenfahrwerk
-
- (2),
- 5.6
- des
Einstellens und Verteilens der Kräfte zur optimierten Traktionsübertragung,
wie
-
- Erhöhung/Entlastung
von Rad- und/oder Bodendruck,
- 5.7
- der
optimalen Differenzgeschwindigkeiten oder Abbremsung der Gleis-
-
- /Laufketten/Raupen
(2.4),
- 5.8
- zusätzlicher
Seitenführungs-/Lenkkräfte durch
die Gleis-/Laufketten/Raupen (2.4), so
-
- auch
in Abhängigkeit
vom Einschlagwinkel der gelenkten Räder (1.4), wie zur
-
- Erhöhung der
Spurtreue,
- 5.9
- des
Einsatzes integrierter Traktionshilfen zur Erhöhung der Bodenhaftung, wie
für
-
- Gleitschutz
bei Nässe,
Eis, Schnee durch Greifer, Spikes o.ä.,
- 5.10
- von
Schwenk-, Lift-, Spanneinrichtungen, Steuersystemen,
- 5.11
- des
gesteuertern, sicherheitstechnisch optimierten Zusammenhangs zwischen
Auf-
-
- und
Ausfahren des Zusatz-Laufkettenfahrwerks (2) und der Einleitung
von Antriebs-
-
- und
Bremskräften,
- 5.12
- der
gezielten Beeinflussung der Aufstandslänge (b) der Gleis-/Laufketten/Raupen (2.4)
zur Optimierung der Fahrstabilität
und des Wendewiderstands und/oder
- 5.13
- des
Betriebs der Gleis-/Laufketten/Raupen (2.4) mit differenzierten
Geschwindigkeiten relativ zu denen der Räder (1.5).
- a
- vertikaler
Abstand der traktionswirksamen Lauffläche (b) zum Chassis (2)
- b
- traktionswirksame
Lauffläche