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Die
Erfindung geht aus von einem Radfahrzeug, insbesondere einer Forstmaschine,
mit einem Kran und mit einem Fahrwerk, das wenigstens vier an Horizontalachsen
schwenkbeweglich gehaltene Radarme aufweist, die jeweils über eine
Lenkverbindung mit einem eine Radanordnung tragenden Radträger verbunden
sind, wobei mit jeder Lenkverbindung eine Spurweitenverstellung
derart ausgebildet ist, daß die
Spurbreitenmitte der ihr zugeordneten Radanordnung und die Drehachse
der Lenkverbindung beabstandet zueinander angeordnet sind.
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Im
Zuge der PEFC-Zertifizierung sowie der FSC-Zertifizierung der Wälder ist
ein flächiges
Befahren derselben grundsätzlich
verboten. Die in der Forstwirtschaft eingesetzten Radfahrzeuge dürfen nur
auf als Rückelinien
bezeichneten Fahrgassen verkehren. Um den Waldboden auch hier nicht
unnötig
zu zerfahren, werden die Radfahrzeuge auf den Rückelinien so wenig wie möglich bewegt.
Um den Druck auf den Waldboden möglichst
niedrig zu halten, werden die Radfahrzeuge mit einer besonders breiten
Bereifung versehen. Der Antrieb und die Lenkung der Räder sind
derart ausgebildet, daß für den Waldboden
schädlicher
Schlupf an den Rädern
des Radfahrzeuges weitgehend vermieden ist.
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Die
einzelnen Rückelinien
weisen laut Zertifizierung eine Breite von 4 Metern und einen Abstand von
wenigstens 20 Metern zueinander auf, so daß zum Bearbeiten der einzelnen
als Blöcke
bezeichneten Waldabschnitte ein Kran mit einer Reichweite von wenigstens
10 Metern erforderlich ist. Der auf dem Fahrwerk aufgebaute Kran
dient der Aufnahme eines sogenannten Aufarbeitungskopfes, auch Harvesteraggregat
genannt.
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Außerdem sollten
die Radfahrzeuge eine Fahrzeugbreite von 3 Metern nicht überschreiten,
da der Transport auf öffentlichen
Straßen
bei Fahrzeugbreiten über
3 Meter nur noch mit Sondergenehmigung und Begleitfahrzeug möglich ist.
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Aus
der internationalen Patentanmeldung
WO 2008/067926 A1 ist
ein ähnliches
Radfahrzeug mit einer entsprechenden Spurweitenverstellung bekannt.
Das dort beschriebene Radfahrzeug ist jedoch maßgeblich für den Einsatz als Schwerlastfahrzeug konzipiert
worden und weist deshalb keine schwenkbeweglich an Horizontalachsen
gehaltene Radarme auf.
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Um
einen Transport auf öffentlichen
Straßen ohne
Sondergenehmigung zu ermöglichen
und gleichwohl eine Kranreichweite von wenigstens 10 Metern zu verwirklichen,
wurde in der gattungsbildenden Gebrauchsmusterschrift
DE 203 13 422 U1 bereits
ein Radfahrzeug mit einer Spurbreitenverstellung vorgeschlagen,
bei dem jede Radanordnung wahlweise in eine Transportstellung mit
auf die Innenseite des Radträgers
gedrehter Spurbreitenmitte oder in eine Arbeitsstellung mit auf
die Außenseite des
Radträgers
gedrehter Spurbreitenmitte bewegbar ist. Dazu werden die an den
Horizontalachsen schwenkbeweglich gehaltenen Radarme nacheinander
angehoben und die daran angelenkten Radträger reihum um 180° gedreht.
Wenn die Radträger
des Radfahrzeuges in ihre Transportstellung auf die Außenseite
des Radfahrzeuges gedreht sind, ist das Kippmoment des Radfahrzeuges
jedoch nachteilig klein und die Radträger sind möglichen Zusammenstößen mit
Hindernissen schutzlos ausgeliefert. Deshalb ist die Tansportstellung
für jede
Art von Arbeitseinsatz völlig
ungeeignet.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Radfahrzeug der
eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, deren Radstellungen sämtlichst
für den
Arbeitseinsatz geeignet sind.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe
ist durch ein Radfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruches
1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Das
erfindungsgemäße Radfahrzeug
zeichnet sich dadurch aus, daß jede
Radanordnung wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Räder aufweist,
deren Radachsen über
einen Achszwischenraum beabstandet zueinander angeordnet sind, und
daß jeder
Radträger
zwischen den Rädern seiner
Radanordnung angeordnet ist. Die Radanordnung ist damit auch bei
auf die Innenseite des Radträgers
gedrehter Spurbreitenmitte vor möglichen
Zusammenstößen mit
am Fahrbahnrand befindlichen Hindernissen geschützt. Um jedoch bei einer derart breit
bauenden Radanordnung die bei Forstmaschinen gängigen Felgengrößen, beispielsweise
26/5 Zoll-Felgen, verwenden zu können,
ohne dazu das Stellmaß der
Spurweitenverstellung zu verkleinern oder auf unübliche, insbesondere schmalere
Felgengrößen ausweichen
zu müssen,
sind die Radachsen einer Radanordnung jeweils derart zur Drehachse
ihrer Lenkverbindung ausgerichtet, daß wenigstens die Radachse des,
bezogen auf die Drehachse der Lenkverbindung, weiter außen liegenden
Rades beabstandet zur Drehachse der Lenkverbindung verläuft. Dadurch
ergibt sich für
die in eine Horizontalebene projizierten äußeren Radeckpunkte eines jeden
weiter außen
liegenden Rades ein ungleicher Abstand seiner äußeren Radeckpunkte zu der ihm
jeweils zugeordneten Drehachse der Lenkverbindung, so daß eine 180°-Drehung
der Radanordnung, bezogen auf den in Richtung der Fahrzeuglängsachse
gemessenen Platzbedarf je nach Drehrichtung unterschiedlich viel
Bewegungsraum beansprucht. Gegenüber
einer ein einziges Rad aufweisenden Radanordnung ist die Aufstandsfläche einer
zwei Räder
aufweisenden Radanordnung effektiv mehr als doppelt so groß, da es
bei den sich zwiebelförmig
im Waldboden ausbreitenden Drucklinien zu einer Überlappung der von einem der
Räder einer
Radanordnung ausgehenden Drucklinien mit den von dem jeweils anderen
Rad derselben Radanordnung ausgehenden Drucklinien kommt. Die Überlappung
der Drucklinien hat vorteilhaft eine die Aufstandsfläche effektiv
vergrößernde Brückenbildung
zur Folge. Selbstverständlich
liegt es im Rahmen der Erfindung, wenn lediglich mit zwei Lenkverbindungen
des Radfahrzeuges eine Spurweitenverstellung ausgebildet ist.
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Nach
einer ersten Weiterbildung der Erfindung steht die Drehachse jeder
Lenkverbindung außermittig
im Achszwischenraum der ihr jeweils zugeordneten Radanordnung. Der
außermittigen
Anordnung zur Folge ist die Spurweitenverstellung des Radfahrzeuges
mit einer Radstandsverstellung zwischen den Radanordnungen gepaart,
wobei die außermittige
Anordnung vorzugsweise derart plaziert ist, daß eine Vergrößerung der
Spurweite mit der Vergrößerung des
Radstandes einhergeht.
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Nach
einer nächsten
Weiterbildung der Erfindung steht die Drehachse jeder Lenkverbindung
außerhalb
des Achszwischenraumes der ihr jeweils zugeordneten Radanordnung.
Damit ist die Spurweitenverstellung des Radfahrzeuges maximal vergrößerbar.
Um jedoch dabei noch der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe
gerecht zu werden, liegt jede in eine Horizontalebene projizierte
Lenkverbindung vollständig
innerhalb der Spur der ihr jeweils zugeordneten Radanordnung. Damit
ist gewährleistet, daß die Lenkverbindungen
in jeder Stellung ihrer Radanordnungen hinter ihren Rädern zurückstehen und
so vor möglichen
Zusammenstößen mit
am Fahrbahnrand befindlichen Hindernissen geschützt sind.
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Dadurch,
daß eine
180°-Drehung
der Radanordnung, bezogen auf den in Richtung der Fahrzeuglängsachse
gemessenen Platzbedarf je nach Drehrichtung unterschiedlich viel
Bewegungsraum beansprucht, ist nach einer besonders vorteil haften Weiterbildung
der Erfindung vorgesehen, daß jeweils über die
Fahrzeuglängsachse
voneinander getrennte Radanordnungen einen Abstand zueinander aufweisen,
bei dem die durch eine 360°-Drehung
einer der Radanordnungen erzeugte Kreisfläche und die bei Geradeausfahrt
erzeugte Fahrspur der jeweils anderen Radanordnung einander überlappen.
Wegen des ungleichen Abstandes der in eine Horizontalebene projizierten äußeren Radeckpunkte
ist es hierbei jedoch möglich,
den Abstand zwischen den Radanordnungen wenigstens so groß zu wählen, daß er für eine 180°-Drehung
in vorbestimmter Drehrichtung ausreicht. Somit können sämtlichst für den Arbeitseinsatz geeignete
Radstellungen realisiert werden, ohne dazu das Stellmaß der Spurweitenverstellung zu
verkleinern oder auf unübliche,
insbesondere schmalere Felgengrößen ausweichen
zu müssen.
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Nach
einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist
jeder Radträger
eine seine Radachsen miteinander verbindende Achswippe auf. Derartige
Achsanordnungen werden als Bogieachsen bezeichnet. Die Achswippe
soll im Fahrbetrieb frei pendeln bzw. schwimmen können, so
daß, wegen
zu überwindender
Hindernisse wie Steinkuppen oder Wurzelholz, sich auf die Radachsen
auswirkende Hubbewegungen nicht vollständig auf die Radarme übertragen
können,
sondern teilweise in Ausgleichsbewegungen der Achswippen übersetzt
werden. Im Kranbetrieb soll die Achswippe hingegen gesperrt sein,
so daß das
erfindungsgemäße Radfahrzeug
größtmögliche Standsicherheit
aufweist.
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Um
das erfindungsgemäße Radfahrzeug derart
lenken zu können,
daß bei
Kurvenfahrt sämtliche
axialen Verlängerungen
der einzelnen Räder
einen gemeinsamen Schnittpunkt miteinander aufweisen, ist den Lenkverbindungen
wenigstens eine elektronische Steuereinheit mit einem ersten Betriebsmodus
zum Betreiben sämtlicher
Radanordnungen mit auf die Innenseite des Radträgers gedrehter Spurbreitenmitte
und mit einem zweiten Betriebsmodus zum Betreiben sämtlicher
Radanordnungen mit auf die Außenseite
des Radträgers
gedrehter Spurbreitenmitte zugeordnet. Mit einer derartigen Lenkungsweise
tritt zwischen den Rädern
und dem Waldboden vorteilhaft keinerlei Gleitschlupf auf.
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Nach
einer anderen Weiterbildung der Erfindung weist die elektronische
Steuereinheit einen dritten Betriebsmodus zum Betreiben der auf
einer Seite der Fahrzeuglängsachse
gelegenen Radanordnungen mit auf die Innenseiten ihrer Radträger gedrehten
Spurbreitenmitten und der auf der jeweils anderen Seite der Fahrzeuglängsachse
gelegenen Radanordnungen mit auf die Außenseiten ihrer Radträger gedrehten
Spurbreitenmitten auf. Die mit dem dritten Betriebsmodus einstellbare
Radstellung soll im Rahmen dieser Erfindung als „reduzierte Arbeitstellung” bezeichnet
werden, in welcher das erfindungsgemäße Radfahrzeug insbesondere
auch in schwierigen Hanglagen mit verengten Rückelinien sicher einsetzbar
ist.
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Um
Radanordnungen mit nebeneinander angeordneten Rädern realisieren zu können, ohne
dazu das Stellmaß der
Spurweitenverstellung zu verkleinern oder auf unübliche, insbesondere schmalere Felgengrößen auszuweichen,
besteht eine die Erfindung ergänzende
Weiterbildung darin, daß jedes Rad
und die ihm zugeordnete Achswippe über ein Radlager miteinander
verbunden sind, daß jedes Rad
eine Felge mit einem Felgeninnenraum aufweist, und daß jedes
Radlager eines Rades in den Felgeninnenraum des jeweils anderen
Rades hineinsteht. Damit ist wertvoller Radzwischenraum zwischen
den Rädern
einer Radanordnung eingespart, wobei diese Raumersparnis wahlweise
für eine
Vergrößerung der
Stellmaße
bei der Spurweitenverstellung oder für die Auswahl von Radfelgen
für Reifenbreiten
von wenigstens 650 Millimeter Breite genutzt werden kann.
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Eine
andere die Erfindung ergänzende
Weiterbildung besteht darin, daß wenigstens
einer der jeweils über
die Fahrzeuglängsachse
voneinander getrennten Radarme eine Schwenkachse aufweist, mit welcher
die an ihr angeordnete Radanordnung wenigstens um das Maß des größten Radduchmessers eines
Rades der an dem jeweils anderen Radarm angeordneten Radanordnung
anhebbar ist. Das Maß des
größten Raddurchmessers
beträgt
mehr als 1,4 Meter, vorzugsweise jedoch 1,6 Meter. Damit ist wertvoller
Radzwischenraum zwischen den über
die Fahrzeuglängsachse
voneinander getrennten Radanordnungen eingespart, wobei auch diese
Raumersparnis wahlweise für
eine Vergrößerung der
Stellmaße
bei der Spurweitenverstellung oder für die Auswahl von Radfelgen
für Reifenbreiten
von wenigstens 650 Millimeter Breite genutzt werden kann.
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Nach
einer nächsten
Weiterbildung der Erfindung ist jede Lenkverbindung über einen
Winkelgeber mit der elektronischen Steuereinheit verbunden. Die
Winkelgeber weisen an den Lenkverbindungen angeordnete Impulsgeber
und mit den Impulsgebern zusammenwirkende Sensoren auf, die über elektrische
Leitungen mit der elektronischen Steuereinheit verbunden sind. Die
Winkelgeber sind beispielsweise als Dreh- oder Getriebepotentiometer
mit festgelegter Nullpunktstellung ausgebildet.
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Bezüglich des
für das
erfindungsgemäße Radfahrzeug
vorgesehenen Antriebes ist vorgesehen, daß jedes Rad einen Hydromotor
sowie einen Drehzahlaufnehmer aufweist, daß der Hydromotor wenigstens
ein in seiner Ölversorgung
angeordnetes Proportionalventil aufweist, und daß der Drehzahlaufnehmer und
das Proportionalventil über
die elektronische Steuereinheit miteinander verbunden sind. Auf
diese Weise betätigt
die Steuereinheit die Proportionalventile in Abhängigkeit der an den Lenkverbindungen
angeordneten Winkelgeber und der an den Rädern angeordneten Drehzahlaufnehmer
derart, daß das
Verhältnis
der einzelnen Kurvenradien und das Verhältnis der einzelnen Drehzahlen
an den Rädern
einander entsprechen. Da die Drehzahlregelung der einzelnen Räder über die
ihnen jeweils zugeordneten Proportionalventile erfolgt, ist ein
Durchdrehen eines einzelnen Rades auch bei schwierigen Traktionsverhältnissen
ausgeschlossen. In der Steuereinheit sind somit für sämtliche
Betriebsmodi alle relevanten Daten hinterlegt, um den idealen Vierradantrieb
zu gewährleisten.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist
in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Radfahrzeuges; und
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2 eine
Draufsicht auf das Radfahrzeug im Schnitt gemäß Linie A-A in 1.
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Die 1 zeigt
eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Radfahrzeuges mit einem
Kran 1 und mit einem Fahrwerk 2, das vier an Horizontalachsen 3, 4 schwenkbeweglich
gehaltene Radarme 5, 6 aufweist. Die Radarme 5, 6 sind
jeweils über
eine Lenkverbindung 7, 8 mit einem eine Radanordnung 9, 10 tragenden
Radträger 11, 12 verbunden.
Jede Radanordnung 9, 10 weist zwei nebeneinander
angeordnete Räder 13, 14, 15, 16 auf,
deren Radachsen beabstandet zueinander angeordnet sind. Auf dem
Fahrwerk 2 ist über
eine Drehverbindung 17 ein Oberwagen 18 angelenkt,
auf dem der Kran 1 und ein mit dem Kran 1 zusammenwirkendes
Gegengewicht 19 angeordnet sind. Das in der Figur dargestellte
Gegengewicht 19 beinhaltet die Maschieneneinheit des Radfahrzeuges.
Am Beispiel einer von der Radanordnung 11 zu überwindenden
Bodenwelle ist dargestellt, daß jeder
Radträger 11, 12 eine
seine Radachsen miteinander verbindende Achswippe aufweist.
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Die 2 zeigt
eine Draufsicht auf das Radfahrzeug gemäß 1. In der
Draufsicht wird deutlich, daß mit
jeder einzelnen Lenkverbindung 7, 7', 8, 8' eine Spurweitenverstellung
derart ausgebildet ist, daß die
jeweils mit einer strichpunktierten Linie dargestellte Spurbreitenmitte
der ihr jeweils zugeordneten Radanordnung 9, 9', 10, 10' und ihre jeweilige Drehachse 20, 20', 21, 21' beabstandet
zueinander angeordnet sind. Die jeweils derselben Radanordnung 9, 9', 10, 10' zugeordneten
Räder 13, 13' bis 16, 16' weisen beabstandet
zueinander angeordnete Radachsen 22, 22' bis 25, 25' auf, wobei
jeder Radträger 11, 11', 12, 12' zwischen den
beiden Rädern 13, 13' bis 16, 16' seiner Radanordnung 9, 9', 10, 10' angeordnet
ist. In diesem Ausführungsbeispiel
stehen die Drehachsen 20, 20', 21, 21' jeder Lenkverbindung 7, 7', 8, 8' mittig im Achszwischenraum
der ihnen jeweils zugeordneten Radanordnungen 9, 9', 10, 10'. Jede Lenkverbindung 7, 7', 8, 8' liegt vollständig innerhalb
der Spuren 26, 26', 27 der
ihr jeweils zugeordneten Radanordnung 9, 9', 10, 10'. Jeweils über die
Fahrzeuglängsachse
voneinander getrennte Radanordnungen 9, 9' oder 10, 10' weisen einen
Abstand zueinander auf, bei dem die durch eine 360°-Drehung
einer der Radanordnungen 9', 10' erzeugte Kreisfläche 28', 29' und die bei
Geradeausfahrt erzeugte Spur 26, 27 der jeweils
anderen Radanordnung 9, 10 einander überlappen.
Zur Ausbildung einer Bogieachse weist jeder Radträger 11, 11', 12, 12' eine seine
Radachsen 22, 22' bis 25, 25' miteinander
verbindende Achswippe 30, 30', 31, 31' auf. Das in
diesem Ausführungsbeispiel
dargestellte Radfahrzeug befindet sich beim Wechsel in eine reduzierte
Arbeitsstellung, wobei die Spurbreitenmitten der beiden auf einer
Seite der Fahrzeuglängsachse gelegenen
Radanordnungen 9, 10 auf die Innenseiten ihrer
Radträger 11, 12 gedreht
sind, die Spurbreitenmitte einer ersten auf der anderen Seite der
Fahrzeuglängsachse
gelegenen Radanordnung 9' auf
die Außenseite
des Radträgers 11' gedreht ist
und die Spurbreitenmitte der zweiten auf der anderen Seite der Fahrzeuglängsachse
gelegenen Radanordnung 10' auf
die Außenseite
des Radträgers 12' gedreht wird.
Der Antrieb der Räder 13, 13' bis 16, 16' sowie der Lenkverbindungen 7, 7', 8, 8' erfolgt über eine
in den Figuren nicht dargestellte Hydraulik, die von einer ebenfalls
in den Figuren nicht dargestellten Steuereinheit elektronisch gesteuert
wird. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszahlen versehen.